RU2820441C2 - Machine for geotechnical works and manipulator control method thereof - Google Patents

Machine for geotechnical works and manipulator control method thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2820441C2
RU2820441C2 RU2022130645A RU2022130645A RU2820441C2 RU 2820441 C2 RU2820441 C2 RU 2820441C2 RU 2022130645 A RU2022130645 A RU 2022130645A RU 2022130645 A RU2022130645 A RU 2022130645A RU 2820441 C2 RU2820441 C2 RU 2820441C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manipulator
actual value
orientation
vehicle body
relative
Prior art date
Application number
RU2022130645A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022130645A (en
Inventor
Хао ЛЮ
Цзяньхуа ХУАН
Чжицян ХОУ
Чжуншан ЧЖОУ
Original Assignee
Цзянсу Скмг Констракшн Машинери Рисерч Инститьют Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Цзянсу Скмг Констракшн Машинери Рисерч Инститьют Лтд. filed Critical Цзянсу Скмг Констракшн Машинери Рисерч Инститьют Лтд.
Publication of RU2022130645A publication Critical patent/RU2022130645A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2820441C2 publication Critical patent/RU2820441C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: group of inventions includes a machine for geotechnical works and a method of controlling its manipulator. Machine comprises: vehicle body; manipulator having several degrees of freedom of movement relative to the housing; positioning system and vehicle body orientation, configured to obtain vehicle body position and orientation information in real time for position display and orientation of vehicle body in real time in working space of machine for engineering and geological works; system for determining the position and orientation of the manipulator, configured to obtain information on the position and orientation of the manipulator in real time for displaying the position and orientation of manipulator in real time relative to vehicle body, and a position and orientation control system comprising a control device and a drive device, wherein the control device is configured to send a control signal to the drive device for position control and the orientation of the manipulator in accordance with the predetermined position and orientation information displaying the position and orientation of the manipulator required to perform an operation on the working surface of the construction object, with information on position and orientation of vehicle body in real time and with information on position and orientation of manipulator in real time, wherein the drive device is configured to actuate the manipulator in accordance with the control signal to achieve the preset position and orientation of the manipulator.
EFFECT: high accuracy of performing engineering and geological works.
11 cl, 6 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

[001] Данное изобретение относится к области инженерно-технического оборудования и, в частности, к машине для инженерно-геологических работ и способу управления ее манипулятором.[001] This invention relates to the field of engineering equipment and, in particular, to a machine for geotechnical work and a method for controlling its manipulator.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Буровая каретка является одним из основных элементов оборудования для бурения и подрыва горных пород, обладает преимуществами гибкой адаптации и высокой эффективности и широко применяется для строительства железнодорожных и автодорожных туннелей буровзрывным способом. При строительстве буровзрывным способом необходимо определить местоположение взрывных скважин в забое туннеля, чтобы обеспечить максимальное воздействие взрывной волны. Согласно соответствующему уровню техники, известному автору изобретения, во время строительства инженерно-технических сооружений положение и угловую ориентацию механического манипулятора, как правило, регулируют вручную. Данный способ регулирования в большой степени зависит от опыта операторов, поэтому трудно обеспечить высокоточный контроль положения при бурении. Поскольку механический манипулятор имеет много степеней свободы, оператор должен многократно регулировать манипулятор при каждом его позиционировании перед бурением, что приводит к низкой производительности. Кроме того, из-за большого количества взрывных скважин на одном участке суммарная погрешность в определении их местоположения приведет к большому расхождению между результатом бурения и расчетным значением и в конечном итоге - к низкой эффективности взрывных работ, выполняемых в туннеле. Зачастую возникает необходимость внесения корректив на участке взрыва, в результате чего стоимость строительства значительно возрастает.[002] The drilling carriage is one of the main elements of rock drilling and blasting equipment, has the advantages of flexible adaptation and high efficiency, and is widely used in the drilling and blasting construction of railway and road tunnels. When drilling and blasting construction, it is necessary to determine the location of blast holes in the tunnel face to ensure maximum exposure to the blast wave. According to the relevant prior art known to the inventor, during the construction of engineering structures, the position and angular orientation of the mechanical manipulator is usually adjusted manually. This control method is highly dependent on the experience of the operators, so it is difficult to achieve high-precision position control when drilling. Because the mechanical manipulator has many degrees of freedom, the operator must repeatedly adjust the manipulator each time it is positioned before drilling, resulting in low productivity. In addition, due to the large number of blast holes in one area, the total error in determining their location will lead to a large discrepancy between the drilling result and the calculated value and, ultimately, to low efficiency of blasting operations carried out in the tunnel. Often there is a need to make adjustments at the explosion site, as a result of which the cost of construction increases significantly.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[003] Целью данного изобретения является создание машины для инженерно-геологических работ и способа управления манипулятором указанной машины с повышением тем самым точности выполнения строительных работ и эффективности эксплуатации машины.[003] The purpose of this invention is to create a machine for geotechnical work and a method for controlling the manipulator of this machine, thereby increasing the accuracy of construction work and the operating efficiency of the machine.

[004] Согласно первому аспекту данного изобретения предложена машина для инженерно-геологических работ, содержащая:[004] According to a first aspect of the present invention, there is provided a geotechnical engineering machine comprising:

[005] корпус транспортного средства,[005] vehicle body,

[006] манипулятор, соединенный с корпусом транспортного средства и имеющий несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса,[006] a manipulator connected to the vehicle body and having several degrees of freedom of movement relative to said body,

[007] систему определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, расположенную на указанном корпусе и выполненную с возможностью получения информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени для отображения его положения и ориентации в реальном времени в рабочем пространстве машины для инженерно-геологических работ,[007] a system for determining the position and orientation of a vehicle body, located on the specified body and configured to obtain information about the position and orientation of the vehicle body in real time to display its position and orientation in real time in the workspace of the geotechnical work machine ,

[008] систему определения положения и ориентации манипулятора, расположенную на манипуляторе и выполненную с возможностью получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для отображения его положения и ориентации в реальном времени относительно корпуса транспортного средства, и[008] a manipulator position and orientation detection system located on the manipulator and configured to obtain real-time position and orientation information of the manipulator to display its real-time position and orientation relative to the vehicle body, and

[009] систему регулирования положения и ориентации, содержащую устройство управления и приводное устройство, причем устройство управления соединено, путем передачи сигналов, с системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, с системой определения положения и ориентации манипулятора и с приводным устройством, при этом устройство управления выполнено с возможностью отправки приводному устройству управляющего сигнала для регулирования положения и ориентации манипулятора в соответствии с информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, с информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и с информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, при этом приводное устройство находится в передаточном соединении с манипулятором и выполнено в возможностью приведения манипулятора в движение в соответствии с указанным управляющим сигналом для достижения манипулятором заданных положения и ориентации.[009] a position and orientation control system comprising a control device and a drive device, wherein the control device is connected, by transmitting signals, to a system for determining the position and orientation of the vehicle body, to a system for determining the position and orientation of the manipulator, and to the drive device, wherein the device control is configured to send to the drive device a control signal to regulate the position and orientation of the manipulator in accordance with information about the specified position and orientation, displaying the position and orientation of the manipulator necessary to perform an operation on the working surface of the construction site, with information about the position and orientation of the vehicle body in real time and with information about the position and orientation of the manipulator in real time, wherein the drive device is in transmission connection with the manipulator and is configured to drive the manipulator in accordance with the specified control signal to achieve the specified position and orientation by the manipulator.

[010] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения[010] According to some embodiments of the present invention

[011] система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства выполнена с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени: первого фактического значения α1 угла рыскания корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства, второго фактического значения β1 угла тангажа корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства и третьего фактического значения γ1 угла крена корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства; и/или[011] the system for determining the position and orientation of the vehicle body is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the vehicle body in real time: a first actual value α1 of the yaw angle of the vehicle body relative to the workspace, a second actual value β1 of the pitch angle of the vehicle body relative to the working space and the third actual value γ1 of the roll angle of the vehicle body relative to the working space; and/or

[012] манипулятор содержит первую секцию и движущую стрелу, причем первый конец первой секции манипулятора соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса, а движущая стрела соединена со вторым концом первой секции манипулятора и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно первой секции; причем система определения положения и ориентации манипулятора содержит устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора и устройство для определения угла ориентации движущей стрелы; при этом устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени: четвертого фактического значения α2 угла рыскания первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, пятого фактического значения β2 угла тангажа первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства и шестого фактического значения γ2 угла крена первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, - а устройство для определения угла ориентации движущей стрелы выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени: седьмого фактического значения α3 угла рыскания движущей стрелы относительно первой секции манипулятора, восьмого фактического значения β3 угла тангажа движущей стрелы относительно первой секции манипулятора и девятого фактического значения γ3 угла крена движущей стрелы относительно первой секции манипулятора.[012] the manipulator contains a first section and a driving boom, wherein the first end of the first section of the manipulator is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body, and the driving boom is connected to the second end of the first section of the manipulator and has several degrees of freedom of movement relative to the first sections; wherein the system for determining the position and orientation of the manipulator contains a device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator and a device for determining the orientation angle of the driving boom; wherein the device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the manipulator in real time: the fourth actual value α2 of the yaw angle of the first section of the manipulator relative to the vehicle body, the fifth actual value β2 of the angle pitch of the first section of the manipulator relative to the vehicle body and the sixth actual value γ2 of the roll angle of the first section of the manipulator relative to the vehicle body, - and the device for determining the orientation angle of the driving boom is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the manipulator in real time: the seventh actual value α3 of the yaw angle of the driving boom relative to the first section of the manipulator, the eighth actual value β3 of the pitch angle of the driving boom relative to the first section of the manipulator and the ninth actual value γ3 of the roll angle of the driving boom relative to the first section of the manipulator.

[013] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства дополнительно содержит:[013] According to some embodiments of the present invention, the vehicle body position and orientation detection system further comprises:

[014] группу призм, содержащую набор призм, расположенных в разных местах корпуса транспортного средства, и предназначенную для определения первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1; и/или[014] a prism group comprising a set of prisms located at different locations of the vehicle body and configured to determine a first actual value α1, a second actual value β1 and a third actual value γ1; and/or

[015] двухосевой датчик угла поворота, предназначенный для определения второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1.[015] A two-axis rotation angle sensor for detecting a second actual value β1 and a third actual value γ1.

[016] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения[016] According to some embodiments of the present invention

[017] устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора содержит первый датчик угла поворота, второй датчик угла поворота и третий датчик угла поворота, при этом первый датчик предназначен для определения четвертого фактического значения α2, второй датчик предназначен для определения пятого фактического значения β2, а третий датчик предназначен для определения шестого фактического значения γ2; и/или[017] a device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator comprises a first rotation angle sensor, a second rotation angle sensor, and a third rotation angle sensor, wherein the first sensor is configured to detect a fourth actual value α2, the second sensor is configured to detect a fifth actual value β2, and the third sensor is designed to determine the sixth actual value γ2; and/or

[018] устройство для определения угла ориентации движущей стрелы содержит четвертый датчик угла поворота, пятый датчик угла поворота и шестой датчик угла поворота, при этом четвертый датчик предназначен для определения седьмого фактического значения α3, пятый датчик предназначен для определения восьмого фактического значения β3, а шестой датчик предназначен для определения девятого фактического значения γ3.[018] the device for determining the orientation angle of the driving boom comprises a fourth rotation angle sensor, a fifth rotation angle sensor and a sixth rotation angle sensor, wherein the fourth sensor is for determining the seventh actual value α3, the fifth sensor is for determining the eighth actual value β3, and the sixth The sensor is designed to determine the ninth actual value γ3.

[019] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения устройство управления выполнено с возможностью: получения десятого фактического значения Н угла тангажа движущей стрелы относительно рабочего пространства и одиннадцатого фактического значения V угла рыскания движущей стрелы относительно рабочего пространства в соответствии с по меньшей мере одним из первого фактического значения α1, второго фактического значения β1, третьего фактического значения γ1, четвертого фактического значения α2 пятого фактического значения β2, шестого фактического значения γ2, седьмого фактического значения α3, восьмого фактического значения β3 и девятого фактического значения γ3.[019] According to some embodiments of the present invention, the control device is configured to: obtain a tenth actual value H of the pitch angle of the driving boom relative to the workspace and an eleventh actual value V of the yaw angle of the driving boom relative to the workspace in accordance with at least one of the first actual value α1, the second actual value β1, the third actual value γ1, the fourth actual value α2, the fifth actual value β2, the sixth actual value γ2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3 and the ninth actual value γ3.

[020] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения указанная информация о заданных положении и ориентации содержит первое заданное значение Н0 угла тангажа движущей стрелы относительно рабочего пространства и второе заданное значение V0 угла рыскания движущей стрелы относительно рабочего пространства; при этом устройство управления выполнено с возможностью: получения первого отклонения ΔН угла тангажа в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0, получения второго отклонения ΔV угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V и вторым заданным значением V0, и отправки приводному устройству управляющего сигнала в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV.[020] According to some embodiments of the present invention, said target position and orientation information comprises a first target value H0 of the pitch angle of the driving arm relative to the workspace and a second target value V0 of the yaw angle of the driving arm relative to the workspace; wherein the control device is configured to: receive the first pitch angle deviation ΔH in accordance with the tenth actual value H and the first set value H0, receive the second yaw angle deviation ΔV in accordance with the eleventh actual value V and the second set value V0, and send to the drive device a control signal in accordance with the first deviation ΔH and the second deviation ΔV.

[021] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения[021] According to some embodiments of the present invention

[022] первая секция манипулятора расположена телескопическим образом вдоль направления своей длины, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик смещения первой секции манипулятора, выполненный с возможностью регистрации смещения первого конца первой секции манипулятора в направлении длины относительно второго конца в направлении длины; и/или[022] the first section of the manipulator is located in a telescopic manner along its length direction, and the system for determining the position and orientation of the manipulator includes a displacement sensor of the first section of the manipulator, configured to detect a displacement of the first end of the first section of the manipulator in the length direction relative to the second end in the length direction; and/or

[023] движущая стрела расположена телескопическим образом вдоль направления своей длины, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик смещения движущей стрелы, выполненный с возможностью регистрации смещения первого конца движущей стрелы в направлении длины относительно второго конца в направлении длины; и/или[023] the driving boom is telescopically positioned along its length direction, wherein the manipulator position and orientation detection system comprises a driving boom displacement sensor configured to detect a displacement of the first end of the driving boom in the length direction relative to the second end in the length direction; and/or

[024] манипулятор дополнительно содержит бурильную штангу, с возможностью перемещения расположенную на движущей стреле вдоль направления длины стрелы, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик перемещения бурильной штанги, выполненный с возможностью регистрации смещения бурильной штанги относительно движущей стрелы вдоль направления длины стрелы.[024] the manipulator further comprises a drill rod movably located on the moving boom along the boom length direction, while the system for determining the position and orientation of the manipulator contains a drill rod displacement sensor configured to detect the displacement of the drill rod relative to the moving boom along the boom length direction.

[025] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения приводное устройство содержит первое приводное устройство, второе приводное устройство и третье приводное устройство, которые находятся в передаточном соединении с движущей стрелой, при этом первое приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы во вращательное движение вокруг первой оси относительно первой секции манипулятора, второе приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы во вращательное движение вокруг второй оси относительно первой секции манипулятора, третье приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы во вращательное движение вокруг третьей оси относительно движущей стрелы, причем первая ось проходит вдоль направления высоты движущей стрелы, вторая ось проходит вдоль направления ширины первой секции манипулятора, а третья ось проходит вдоль направления длины первой секции манипулятора.[025] According to some embodiments of the present invention, the drive device comprises a first drive device, a second drive device, and a third drive device that are in transmission connection with the driving arm, wherein the first driving device is configured to drive the driving arm into rotational motion about a first axis relative to the first section of the manipulator, the second drive device is designed to drive the driving boom into rotational motion about a second axis relative to the first section of the manipulator, the third drive device is designed to drive the driving boom into rotational motion about a third axis relative to the driving boom, the first axis extending along the height direction of the driving boom , the second axis extends along the width direction of the first manipulator section, and the third axis extends along the length direction of the first manipulator section.

[026] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения приводное устройство представляет собой гидравлическое приводное устройство, при этом система регулирования положения и ориентации содержит регулирующий клапан, соединенный с устройством управления путем передачи сигналов и соединенный с гидравлическим приводным устройством через гидравлический трубопровод, при этом регулирующий клапан предназначен для регулирования давления и/или расхода масла в гидравлическом приводном устройстве в соответствии с управляющим сигналом, отправленным устройством управления для приведения манипулятора в движение.[026] According to some embodiments of the present invention, the drive device is a hydraulic drive device, wherein the position and orientation control system includes a control valve coupled to the control device by transmitting signals and connected to the hydraulic drive device via a hydraulic conduit, wherein the control valve is configured to to regulate the pressure and/or flow of oil in a hydraulic drive device in accordance with a control signal sent by the control device to drive the manipulator.

[027] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения машина для инженерно-геологических работ содержит буровую каретку, тележку с анкерной связью или тележку для мокрого распыления.[027] In some embodiments of the present invention, a geotechnical machine comprises a drill carriage, a tie-down cart, or a wet spray cart.

[028] Согласно второму аспекту данного изобретения предложен способ управления манипулятором машины для инженерно-геологических работ, включающий следующие этапы:[028] According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a manipulator of a geotechnical engineering machine, comprising the following steps:

[029] получение информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени для отображения положения и ориентации корпуса транспортного средства машины для инженерно-геологических работ в реальном времени в рабочем пространстве указанной машины и получение информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для отображения положения и ориентации манипулятора машины для инженерно-геологических работ в реальном времени в рабочем пространстве указанной машины; и[029] obtaining real-time position and orientation information of a vehicle body for displaying the real-time position and orientation of a vehicle body of a geotechnical engineering machine in the workspace of said machine, and obtaining real-time position and orientation information of a manipulator for display position and orientation of the manipulator of the machine for geotechnical work in real time in the working space of the specified machine; And

[030] регулирование положения и ориентации манипулятора в соответствии с информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, с информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и с информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для достижения манипулятором заданных положения и ориентации.[030] adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the specified position and orientation information representing the position and orientation of the manipulator required to perform an operation on the working surface of the construction site, with real-time information about the position and orientation of the vehicle body and with information about position and orientation of the manipulator in real time to achieve the specified position and orientation by the manipulator.

[031] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения[031] According to some embodiments of the present invention

[032] этап получения информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени включает: получение по меньшей мере одного из первого фактического значения α1 угла рыскания корпуса транспортного средства в рабочем пространстве, второго фактического значения β1 угла тангажа корпуса транспортного средства в рабочем пространстве и третьего фактического значения γ1 угла крена корпуса транспортного средства в рабочем пространстве; и/или[032] the step of obtaining information about the position and orientation of the vehicle body in real time includes: obtaining at least one of a first actual value α1 of the yaw angle of the vehicle body in the workspace, a second actual value β1 of the pitch angle of the vehicle body in the workspace, and the third actual value γ1 of the roll angle of the vehicle body in the working space; and/or

[033] манипулятор содержит первую секцию и движущую стрелу, причем первый конец первой секции манипулятора соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса, а движущая стрела соединена со вторым концом первой секции манипулятора и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно первой секции; при этом этап получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени включает: получение по меньшей мере одного из четвертого фактического значения α2 угла рыскания первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, пятого фактического значения β2 угла тангажа первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, шестого фактического значения γ2 угла крена первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, седьмого фактического значения α3 угла рыскания движущей стрелы относительно первой секции манипулятора, восьмого фактического значения β3 угла тангажа движущей стрелы относительно первой секции манипулятора и девятого фактического значения γ3 угла крена движущей стрелы относительно первой секции манипулятора.[033] the manipulator contains a first section and a driving boom, wherein the first end of the first section of the manipulator is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body, and the driving boom is connected to the second end of the first section of the manipulator and has several degrees of freedom of movement relative to the first sections; wherein the stage of obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time includes: obtaining at least one of the fourth actual value α2 of the yaw angle of the first section of the manipulator relative to the vehicle body, the fifth actual value β2 of the pitch angle of the first section of the manipulator relative to the vehicle body, the sixth the actual value γ2 of the roll angle of the first section of the manipulator relative to the vehicle body, the seventh actual value α3 of the yaw angle of the driving boom relative to the first section of the manipulator, the eighth actual value β3 of the pitch angle of the driving boom relative to the first section of the manipulator and the ninth actual value γ3 of the roll angle of the driving boom relative to the first section manipulator.

[034] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения получение информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени включает следующие этапы:[034] According to some embodiments of the present invention, obtaining information about the position and orientation of the vehicle body in real time includes the following steps:

[035] предоставление информации о координатах группы призм, причем указанная информация содержит координаты набора призм, расположенных в разных местах корпуса транспортного средства; и[035] providing information about the coordinates of a group of prisms, said information comprising the coordinates of a set of prisms located at different locations of the vehicle body; And

[036] получение первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1 в соответствии с координатами набора призм.[036] obtaining the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 in accordance with the coordinates of the prism set.

[037] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения[037] According to some embodiments of the present invention

[038] этап предоставления информации о координатах группы призм включает: предоставление координаты (x1, y1, z1) первой призмы и координаты (х2, y2, z2) второй призмы; и[038] the step of providing coordinate information of a group of prisms includes: providing a coordinate (x1, y1, z1) of the first prism and a coordinate (x2, y2, z2) of the second prism; And

[039] получение первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1 согласно следующим соответствующим зависимостям:[039] obtaining the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 according to the following respective relationships:

[040] [040]

[041] [041]

[042] [042]

[043] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения этап получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени включает: получение десятого фактического значения Н угла тангажа движущей стрелы относительно рабочего пространства и одиннадцатого фактического значения V угла рыскания движущей стрелы относительно рабочего пространства в соответствии с по меньшей мере одним из первого фактического значения α1, второго фактического значения β1, третьего фактического значения γ1, четвертого фактического значения α2 пятого фактического значения Р2, шестого фактического значения γ2, седьмого фактического значения α3, восьмого фактического значения β3 и девятого фактического значения γ3.[043] According to some embodiments of the present invention, the step of obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time includes: obtaining a tenth actual value H of the pitch angle of the driving boom relative to the workspace and an eleventh actual value V of the yaw angle of the driving boom relative to the workspace in accordance with at least one of a first actual value α1, a second actual value β1, a third actual value γ1, a fourth actual value α2, a fifth actual value P2, a sixth actual value γ2, a seventh actual value α3, an eighth actual value β3, and a ninth actual value γ3.

[044] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения[044] According to some embodiments of the present invention

[045] десятое фактическое значение Н получают в соответствии с первым фактическим значением α1, третьим фактическим значением γ1, четвертым фактическим значением α2 седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3, девятым фактическим значением γ3 и согласно следующим соответствующим зависимостям:[045] The tenth actual value H is obtained in accordance with the first actual value α1, the third actual value γ1, the fourth actual value α2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3, the ninth actual value γ3 and according to the following corresponding relationships:

[046] ; и[046] ; And

[047] одиннадцатое фактическое значение V получают в соответствии со вторым фактическим значением β1, пятым фактическим значением Р2, седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3, девятым фактическим значением γ3 и согласно следующим соответствующим зависимостям:[047] The eleventh actual value V is obtained in accordance with the second actual value β1, the fifth actual value P2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3, the ninth actual value γ3 and according to the following corresponding relationships:

[048] [048]

[049] Согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения этап регулирования положения и ориентации манипулятора в соответствии с расхождением между информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, и информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для достижения манипулятором заданных положения и ориентации включает:[049] According to some embodiments of the present invention, the step of adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the discrepancy between the specified position and orientation information representing the position and orientation of the manipulator necessary to perform an operation on the working surface of the construction site, information about the position and orientation of the vehicle body means in real time, and information about the position and orientation of the manipulator in real time to achieve the specified position and orientation by the manipulator includes:

[050] предоставление информации о заданных положении и ориентации, включающее: предоставление первого заданного значения Н0 угла тангажа движущей стрелы относительно рабочего пространства и предоставление второго заданного значения V0 угла рыскания движущей стрелы относительно рабочего пространства;[050] providing target position and orientation information, including: providing a first target value H0 of a pitch angle of the driving arm relative to the workspace and providing a second target value V0 of a yaw angle of the driving arm relative to the workspace;

[051] получение первого отклонения ΔН угла тангажа в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0 и получение второго отклонения ΔV угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V и вторым заданным значением V0; и[051] obtaining a first pitch angle deviation ΔH in accordance with the tenth actual value H and the first set value H0 and obtaining a second yaw angle deviation ΔV in accordance with the eleventh actual value V and the second set value V0; And

[052] приведение движущей стрелы во вращательное движение вокруг первой оси, второй оси и третьей оси в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV для регулирования положения и ориентации стрелы до тех пор, пока первое отклонение ΔН и второе отклонение ΔV не станут меньше допустимого диапазона, при этом первая ось проходит вдоль направления высоты движущей стрелы, вторая ось проходит вдоль направления ширины первой секции манипулятора, а третья ось проходит вдоль направления длины первой секции манипулятора.[052] causing the driving boom to rotate about the first axis, the second axis and the third axis in accordance with the first deviation ΔH and the second deviation ΔV to adjust the position and orientation of the boom until the first deviation ΔH and the second deviation ΔV are less than the allowable value range, wherein the first axis runs along the height direction of the driving boom, the second axis runs along the width direction of the first manipulator section, and the third axis runs along the length direction of the first manipulator section.

[053] В машине для инженерно-геологических работ и в способе управления ее манипулятором согласно варианту выполнения данного изобретения положение и ориентация манипулятора в реальном времени могут автоматически регулироваться на основании информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, полученной системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, полученной системой определения положения и ориентации манипулятора, и информации о заданных положении и ориентации манипулятора, определяемой требованиями к строительному объекту, до тех пор пока не будут достигнуты заданные положение и ориентация, при этом последующее управление манипулятором может быть осуществлено без использования ручного режима работы, что является преимуществом с точки зрения повышения точности выполнения строительных работ и эффективности эксплуатации машины для инженерно-геологических работ.[053] In a geotechnical engineering vehicle and a method for controlling its arm according to an embodiment of the present invention, the real-time position and orientation of the arm can be automatically adjusted based on the real-time position and orientation information of the vehicle body obtained by the position detection system and orientation of the vehicle body, real-time position and orientation information of the manipulator obtained by the position and orientation determination system, and information about the specified position and orientation of the manipulator determined by the requirements of the construction site, until the specified position and orientation are achieved, in this case, subsequent control of the manipulator can be carried out without using the manual operating mode, which is an advantage from the point of view of increasing the accuracy of construction work and the efficiency of operating the machine for geotechnical work.

[054] Другие признаки и преимущества данного изобретения станут очевидны из подробного описания типичных вариантов выполнения данного изобретения, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи.[054] Other features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of exemplary embodiments of the present invention given with reference to the accompanying drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[055] Прилагаемые чертежи, описанные в данном документе, приведены для лучшего понимания данного изобретения и составляют часть настоящей заявки. Схематическое изображение вариантов выполнения данного изобретения и их описание используются для пояснения данного изобретения и никаким образом не ограничивают данное изобретение. На прилагаемых чертежах:[055] The accompanying drawings described herein are provided to provide a better understanding of the invention and form part of this application. The schematic illustration of embodiments of the present invention and their description are used to illustrate the present invention and are not intended to limit the present invention in any way. On the attached drawings:

[056] фиг. 1 изображает структурную схему машины для инженерно-геологических работ согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения,[056] FIG. 1 depicts a block diagram of a geotechnical engineering machine according to some embodiments of the present invention,

[057] фиг. 2 изображает структурную схему системы определения положения и ориентации корпуса транспортного средства согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения,[057] FIG. 2 is a block diagram of a system for determining the position and orientation of a vehicle body in accordance with some embodiments of the present invention.

[058] фиг. 3 изображает структурную схему системы определения положения и ориентации манипулятора согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения,[058] FIG. 3 is a block diagram of a system for determining the position and orientation of a manipulator according to some embodiments of the present invention.

[059] фиг. 4 и 5 изображают схемы, иллюстрирующие принцип работы устройства управления манипулятором согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения, и[059] FIG. 4 and 5 are diagrams illustrating the operating principle of a manipulator control device according to some embodiments of the present invention, and

[060] фиг. 6 изображает блок-схему способа управления манипулятором согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.[060] FIG. 6 is a flow diagram of a method for controlling a manipulator in accordance with some embodiments of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS

[061] Технические решения, используемые в вариантах выполнения данного изобретения, подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи при рассмотрении вариантов выполнения. Очевидно, что описанные варианты выполнения представляют лишь некоторые, а не все варианты выполнения данного изобретения. Фактически, нижеследующее описание по меньшей мере одного типичного варианта выполнения приведено исключительно в качестве иллюстрации и никаким образом не ограничивает данное изобретение и области его применения или использования. Все другие варианты выполнения, созданные специалистом в данной области техники на основании вариантов выполнения данного изобретения без приложения творческих усилий, следует считать находящимися в рамках правовой охраны данного изобретения.[061] The technical solutions used in the embodiments of the present invention are described in detail with reference to the accompanying drawings when discussing the embodiments. It will be appreciated that the described embodiments represent only some, and not all, embodiments of the present invention. In fact, the following description of at least one exemplary embodiment is provided solely by way of illustration and is not intended to limit the present invention or its scope of application or use in any way. All other embodiments created by a person skilled in the art based on embodiments of this invention without the application of creative efforts should be considered to be within the scope of legal protection of this invention.

[062] Если не указано иное, взаимное расположение, числовые выражения и количество элементов и этапов, описанных в вариантах выполнения, не ограничивают объем данного изобретения. При этом следует понимать, что для удобства описания размеры каждого элемента, изображенного на прилагаемых чертежах, не соответствуют фактическим размерным соотношениям. Подробное обсуждение технологий, способов и устройств, известных специалистам в соответствующей области техники, может быть опущено, но там, где это целесообразно, такие технологии, способы и устройства следует рассматривать как часть представленного документа. Во всех примерах, изображенных и рассмотренных в данном документе, любое конкретное значение следует интерпретировать исключительно как пример, а не ограничение. Следовательно, в других примерах типичных вариантов выполнения могут использоваться другие значения. Следует отметить, что на прилагаемых чертежах аналогичными номерами позиций и буквами обозначены аналогичные элементы. Таким образом, если конкретный элемент обозначен на одном чертеже, нет необходимости дополнительно описывать данный элемент для последующих чертежей.[062] Unless otherwise indicated, the relative positions, numerical expressions, and numbers of elements and steps described in the embodiments do not limit the scope of the present invention. It should be understood that, for convenience of description, the dimensions of each element shown in the accompanying drawings do not correspond to actual dimensional relationships. Detailed discussion of technologies, methods and devices known to those skilled in the relevant art may be omitted, but where appropriate, such technologies, methods and devices should be considered part of the presented document. In all examples depicted and discussed herein, any specific value should be interpreted solely as an example and not as a limitation. Therefore, other exemplary embodiments may use different values. It should be noted that in the accompanying drawings similar reference numbers and letters indicate similar elements. Thus, if a particular element is identified in one drawing, there is no need to further describe that element in subsequent drawings.

[063] Следует понимать, что в описании данного изобретения слова «первый», «второй» и т.п., стоящие перед уточняющими частями предложения, используются исключительно для удобства отличия соответствующих частей. Если не указано иное, вышеуказанные слова не имеют специального значения и не могут рассматриваться как ограничение объема правовой охраны данного изобретения.[063] It should be understood that in the description of the present invention, the words “first”, “second”, etc., appearing before the qualifying parts of the sentence, are used solely for the convenience of distinguishing the corresponding parts. Unless otherwise indicated, the above words have no special meaning and should not be construed as limiting the scope of protection of this invention.

[064] Следует понимать, что в описании данного изобретения пространственная или азимутальная взаимосвязь, обозначенная такими словами, как «передний, задний, верхний, нижний, левый, правый», «поперечный, продольный, вертикальный, горизонтальный», «вершинный, донный» и т.п., в целом представляет собой азимутальную или пространственную взаимосвязь на основании прилагаемых чертежей, которая указана исключительно для облегчения и упрощения описания данного изобретения. Если не отмечено иное, данные слова, характеризующие азимутальную взаимосвязь, не указывают и не подразумевают, что устройство или компонент, о котором идет речь, должно/должен соответствовать определенному азимуту или обеспечивать конструкцию и эксплуатацию согласно определенному азимуту; следовательно, указанные слова не могут быть истолкованы как ограничение объема правовой охраны данного изобретения. Слова «внутренний, внешний», характеризующие азимутальную взаимосвязь, относятся к внутренней и внешней сторонам относительно габаритов каждого компонента.[064] It should be understood that in the description of this invention, the spatial or azimuthal relationship, indicated by words such as "front, rear, top, bottom, left, right", "transverse, longitudinal, vertical, horizontal", "apex, bottom" etc., generally represents an azimuthal or spatial relationship based on the accompanying drawings, which is indicated solely to facilitate and simplify the description of the present invention. Unless otherwise noted, these azimuth relationship words do not state or imply that the device or component in question is/should conform to a particular azimuth or be designed and operated in accordance with a particular azimuth; therefore, these words cannot be interpreted as limiting the scope of legal protection of this invention. The words “internal, external”, which characterize the azimuthal relationship, refer to the internal and external aspects relative to the dimensions of each component.

[065] Как показано на фиг. 1-6, в вариантах выполнения данного изобретения предложены машина для инженерно-геологических работ и способ управления ее манипулятором.[065] As shown in FIG. 1-6, in embodiments of the present invention, a machine for geotechnical work and a method for controlling its manipulator are proposed.

[066] Машина для инженерно-геологических работ содержит корпус транспортного средства, манипулятор, систему определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, систему определения положения и ориентации манипулятора и систему регулирования положения и ориентации, причем система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, система определения положения и ориентации манипулятора и система регулирования положения и ориентации образуют устройство управления манипулятором.[066] A machine for geotechnical work includes a vehicle body, a manipulator, a system for determining the position and orientation of the vehicle body, a system for determining the position and orientation of the manipulator, and a position and orientation control system, wherein the system for determining the position and orientation of the vehicle body, the determination system position and orientation of the manipulator and the position and orientation control system form the manipulator control device.

[067] Манипулятор соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса. Машина для инженерно-геологических работ может содержать один или более манипуляторов, имеющих одинаковые или разные функции.[067] The manipulator is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body. A geotechnical engineering machine may contain one or more manipulators having the same or different functions.

[068] Система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства расположена на указанном корпусе и выполнена с возможностью получения информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени для отображения положения и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени в рабочем пространстве машины для инженерно-геологических работ.[068] A system for determining the position and orientation of a vehicle body is located on said body and is configured to obtain information about the position and orientation of the vehicle body in real time to display the position and orientation of the vehicle body in real time in the workspace of the geotechnical engineering machine works

[069] Система определения положения и ориентации манипулятора расположена на манипуляторе и выполнена с возможностью получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для отображения его положения и ориентации в реальном времени относительно корпуса транспортного средства.[069] The position and orientation determination system of the manipulator is located on the manipulator and is configured to obtain information about the position and orientation of the manipulator in real time to display its position and orientation in real time relative to the vehicle body.

[070] Система регулирования положения и ориентации содержит устройство управления и приводное устройство. Устройство управления, соединено, путем передачи сигналов, с системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, с системой определения положения и ориентации манипулятора и с приводным устройством, при этом устройство управления выполнено с возможностью отправки приводному устройству управляющего сигнала для регулирования положения и ориентации манипулятора в соответствии с информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, с информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и с информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, при этом приводное устройство находится в передаточном соединении с манипулятором и выполнено в возможностью приведения манипулятора в движение в соответствии с указанным управляющим сигналом для достижения манипулятором заданных положения и ориентации.[070] The position and orientation control system includes a control device and a drive device. The control device is connected, by transmitting signals, to a system for determining the position and orientation of the vehicle body, to a system for determining the position and orientation of the manipulator, and to a drive device, wherein the control device is configured to send a control signal to the drive device to regulate the position and orientation of the manipulator in in accordance with the information about the specified position and orientation, displaying the position and orientation of the manipulator necessary to perform an operation on the working surface of the construction site, with information about the position and orientation of the vehicle body in real time, and with information about the position and orientation of the manipulator in real time, when In this case, the drive device is in transmission connection with the manipulator and is configured to drive the manipulator in accordance with the specified control signal to achieve the specified position and orientation by the manipulator.

[071] В данном изобретении машина для инженерно-геологических работ может представлять собой буровую каретку, тележку с анкерной связью или тележку для мокрого распыления. Например, в варианте выполнения, изображенном на фиг. 1, машина для инженерно-геологических работ представляет собой буровую каретку. Корпус транспортного средства содержит шасси 1, кабину 2, расположенную на передвижном шасси 1, набор манипуляторов и опорные стойки 4, соединенные с шасси 1. Каждый манипулятор содержит рабочее устройство для выполнения строительных работ. Набор манипуляторов содержит манипуляторы 3А для бурения горной породы и манипулятор 3В платформы, причем каждый манипулятор 3А для бурения горной породы содержит бурильное устройство, предназначенное для проведения буровых работ в рабочей поверхности строительного объекта, при этом заданные положение и ориентация могут быть достигнуты путем регулирования положения и ориентации каждого манипулятора и, соответственно, положение и ориентация бурильного устройства могут отвечать требованиям, предъявляемым к буровому строительному объекту. В некоторых вариантах выполнения, не изображенных на чертежах, манипулятор также может представлять собой манипулятор мокрого распыления, относящийся к тележке для мокрого распыления.[071] In the present invention, the geotechnical work machine may be a drill carriage, a tie-down cart, or a wet spray cart. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, The geotechnical engineering machine is a drilling carriage. The vehicle body contains a chassis 1, a cabin 2 located on a mobile chassis 1, a set of manipulators and support posts 4 connected to the chassis 1. Each manipulator contains a working device for performing construction work. The set of manipulators includes rock drilling manipulators 3A and a platform manipulator 3B, wherein each rock drilling manipulator 3A includes a drilling device for drilling into the working surface of a construction site, wherein a predetermined position and orientation can be achieved by adjusting the position and the orientation of each manipulator and, accordingly, the position and orientation of the drilling device can meet the requirements for the drilling construction site. In some embodiments not shown in the drawings, the handler may also be a wet spray handler associated with a wet spray cart.

[072] В машине для инженерно-геологических работ согласно варианту выполнения данного изобретения система регулирования положения и ориентации может обеспечивать автоматическое регулирование положения и ориентации манипулятора в реальном времени на основании информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, полученной системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, полученной системой определения положения и ориентации манипулятора, и информации о заданных положении и ориентации манипулятора, определенной в соответствии с требованиями к проведению строительных работ, до тех пор пока не будут достигнуты заданные положение и ориентация, при этом последующее управление манипулятором может быть осуществлено без использования ручного режима работы, что является преимуществом с точки зрения повышения точности выполнения строительных работ и эффективности эксплуатации машины для инженерно-геологических работ.[072] In a geotechnical engineering vehicle according to an embodiment of the present invention, the position and orientation control system can automatically adjust the position and orientation of the manipulator in real time based on the real-time position and orientation information of the vehicle body obtained by the position and orientation system. vehicle body orientation, real-time manipulator position and orientation information obtained by the manipulator position and orientation determination system, and manipulator target position and orientation information determined in accordance with the construction work requirements, until the target position and orientation are achieved position and orientation, while subsequent control of the manipulator can be carried out without using the manual operating mode, which is an advantage from the point of view of increasing the accuracy of construction work and the operating efficiency of the machine for geotechnical work.

[073] Рабочим пространством считается пространство туннеля; при этом для в системе Охух координат рабочего пространства за ось х принято направление ширины туннеля, за ось у принято направление проходки туннеля, а за ось х принято направление высоты туннеля; в системе Oxayaza координат корпуса транспортного средства за ось ха принято направление ширины корпуса транспортного средства, за ось уа принято направление длины корпуса транспортного средства, а за ось ха принято направление высоты корпуса транспортного средства; в системе Oxbybxb координат первой секции манипулятора за ось xb принято направление ширины первой секции манипулятора, за ось yb принято направление длины первой секции манипулятора, а за ось xb принято направление высоты первой секции манипулятора; и в системе Охсусхс координат движущей стрелы за ось хс принято направление ширины движущей стрелы, за ось ус принято направление длины движущей стрелы, а за ось хс принято направление высоты движущей стрелы.[073] The working space is considered to be the tunnel space; in this case, for the coordinate system Oxx of the working space, the x-axis is taken to be the direction of the width of the tunnel, the y-axis is the direction of tunneling, and the x-axis is taken to be the direction of the height of the tunnel; in the Ox a y a z a coordinate system of the vehicle body, the x a axis is taken to be the direction of the vehicle body width, the y a axis is taken to be the direction of the vehicle body length, and the x a axis is taken to be the direction of the vehicle body height; in the Ox b y b x b coordinate system of the first section of the manipulator, the x b axis is taken to be the direction of the width of the first section of the manipulator, the y b axis is taken to be the direction of the length of the first section of the manipulator, and the x b axis is taken to be the direction of the height of the first section of the manipulator; and in the system Ox c y c x c of the coordinates of the moving boom, the x c axis is taken to be the direction of the width of the moving boom, the c axis is taken to be the direction of the length of the moving boom, and the x c axis is the direction of the height of the moving boom.

[074] Исходя из приведенных выше определений, в нижеследующем описании:[074] Based on the above definitions, in the following description:

[075] «угол рыскания корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства» означает угол, заключенный между проекцией оси уа системы Oxayaza координат корпуса транспортного средства в плоскости хОу системы Oxyz координат рабочего пространства и осью у указанной системы Oxyz;[075] “yaw angle of the vehicle body relative to the workspace” means the angle enclosed between the projection of the y-axis a of the Ox a y a z a coordinate system of the vehicle body in the xOy plane of the Oxyz coordinate system of the workspace and the y-axis of said Oxyz system;

[076] «угол тангажа корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства» означает угол, заключенный между осью уа системы Oxayaza координат корпуса транспортного средства и плоскостью хОу системы Oxyz координат рабочего пространства;[076] “pitch angle of the vehicle body relative to the workspace” means the angle enclosed between the y - axis a of the vehicle body coordinate system Ox a y a z a and the xOy plane of the workspace coordinate system Oxyz;

[077] «угол крена корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства» означает угол, заключенный между осью za системы Oxayaza координат корпуса транспортного средства и плоскостью, перпендикулярной плоскости хОу системы Oxyz координат рабочего пространства и включающей ось уа указанной системы Oxayaza координат;[077] “roll angle of the vehicle body relative to the work space” means the angle enclosed between the z a axis of the vehicle body coordinate system Ox a y a z a and the plane perpendicular to the xOy plane of the work space coordinate system Oxyz and including the y axis a of said system Ox a y a z a coordinates;

[078] «угол рыскания первой секции 311 манипулятора относительно корпуса транспортного средства» означает угол, заключенный между проекцией оси уъ системы Oxbybzb координат первой секции манипулятора в плоскости ХаОуа системы OxayaZa координат корпуса транспортного средства и осью>>а указанной системы OxayaZa;[078] “yaw angle of the first section 311 of the manipulator relative to the vehicle body” means the angle enclosed between the projection of the y-axis of the Ox b y b z b coordinate system of the first section of the manipulator in the XOY a plane of the Ox a yaZa coordinate system of the vehicle body and the axis>> and of the specified system Ox a yaZ a ;

[079] «угол тангажа первой секции 311 манипулятора относительно корпуса транспортного средства» означает угол, заключенный между осью yb системы Oxbybzb координат первой секции манипулятора и плоскостью хаОуа системы Oxayaza координат корпуса транспортного средства;[079] “the pitch angle of the first section 311 of the manipulator relative to the vehicle body” means the angle enclosed between the axis y b of the coordinate system Ox b y b z b of the first section of the manipulator and the plane x a Oy a of the coordinate system Ox a y a z a of the vehicle body facilities;

[080] «угол крена первой секции 311 манипулятора относительно корпуса транспортного средства» означает угол, заключенный между осью zb системы Oxbybzb координат первой секции манипулятора и плоскостью, перпендикулярной плоскости хаОуа системы Oxayaza координат корпуса транспортного средства и включающей ось yb указанной системы Oxbybzb;[080] “roll angle of the first section 311 of the manipulator relative to the vehicle body” means the angle enclosed between the axis z b of the coordinate system Ox b y b z b of the first section of the manipulator and the plane perpendicular to the plane x a Oy a of the Ox a y a z a system coordinates of the vehicle body and the y b axis of the specified system Ox b y b z b ;

[081] «угол рыскания движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора» означает угол, заключенный между проекцией оси ус системы Oxcyczc координат движущей стрелы в плоскости xbOyb системы Oxbybzb координат первой секции манипулятора и осью yb указанной системы Oxbybzb.[081] “yaw angle of the driving boom 331 relative to the first section 311 of the manipulator” means the angle enclosed between the projection of the y- axis c of the Ox c y c z c coordinate system of the driving boom in the x b Oy b plane of the Ox b y b z b coordinate system of the first section manipulator and the y b axis of the specified system Ox b y b z b .

[082] «угол тангажа движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора» означает угол, заключенный между осью ус системы Oxcyczc координат движущей стрелы и плоскостью xbOyb системы Oxbybzb координат первой секции манипулятора;[082] “pitch angle of the driving boom 331 relative to the first manipulator section 311” means the angle enclosed between the y c axis of the driving boom coordinate system Ox c y c z c and the plane x b Oy b of the Ox b y b z b coordinate system of the first manipulator section ;

[083] «угол крена движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора» означает угол, заключенный между осью zc системы Oxcyczc координат движущей стрелы и плоскостью, перпендикулярной плоскости xbOyb системы Oxbybzb координат первой секции манипулятора и включающей ось yc указанной системы Oxcyczc;[083] “roll angle of the driving boom 331 relative to the first manipulator section 311” means the angle enclosed between the z c axis of the driving boom coordinate system Ox c y c z c and the plane perpendicular to the x b Oy b plane of the Ox b y b z b coordinate system the first section of the manipulator and including the y c axis of the specified system Ox c y c z c ;

[084] «угол тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства» означает угол, заключенный между осью ус системы Oxcyczc координат движущей стрелы и плоскостью хОу системы Oxyz координат рабочего пространства; и[084] “pitch angle of the driving boom 331 relative to the workspace” means the angle enclosed between the y-axis c of the Ox c y c z c coordinate system of the driving boom and the xOy plane of the Oxyz coordinate system of the workspace; And

[085] «угол рыскания движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства» означает угол, заключенный между проекцией оси ус системы Oxcyczc координат движущей стрелы в плоскости хОу системы Oxyz координат рабочего пространства и осью у указанной системы Oxyz.[085] “yaw angle of the driving boom 331 relative to the workspace” means the angle enclosed between the projection of the y-axis c of the Ox c y c z c coordinate system of the driving boom in the xOy plane of the Oxyz coordinate system of the workspace and the y-axis of the specified Oxyz system.

[086] В некоторых вариантах выполнения система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства выполнена с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени: первого фактического значения α1 угла рыскания корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства, второго фактического значения β1 угла тангажа корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства и третьего фактического значения γ1 угла крена корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства.[086] In some embodiments, the vehicle body position and orientation detection system is configured to obtain at least one of the following types of vehicle body position and orientation information in real time: a first actual value α1 of the yaw angle of the vehicle body relative to the workspace , the second actual value β1 of the pitch angle of the vehicle body relative to the working space and the third actual value γ1 of the roll angle of the vehicle body relative to the working space.

[087] В некоторых вариантах выполнения манипулятор содержит первую секцию 311 и движущую стрелу 331, при этом первый конец первой секции 311 манипулятора соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса, а движущая стрела 331 присоединена ко второму концу первой секции 311 манипулятора и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно первой секции 311. Например, в варианте выполнения, изображенном на фиг. З, манипулятор содержит первую секцию 311, поворотное основание 312, вторую секцию 321, основание 322 первой секции манипулятора, движущую стрелу 331 и основание 332 движущей стрелы. Первая секция 311 и вторая секция 321 манипулятора с возможностью перемещения соединены посредством основания 322 первой секции манипулятора, а первая секция 311 манипулятора и движущая стрела с возможностью перемещения соединены посредством поворотного основания 312 и основания 332 движущей стрелы. Соответственно, первая секция 311 манипулятора имеет несколько степеней свободы вращения относительно шасси 1, а именно вращения вокруг оси, проходящей вдоль направления длины шасси 1, оси, проходящей вдоль направления ширины шасси 1, и оси, проходящей вдоль направления высоты шасси 1. Соответственно, движущая стрела 331 имеет несколько степеней свободы вращения относительно первой секции 311 манипулятора, а именно вращения вокруг оси, проходящей в направлении длины первой секции 311, оси, проходящей в направлении ширины первой секции 311, и оси, проходящей в направлении высоты первой секции 311.[087] In some embodiments, the manipulator includes a first section 311 and a driving arm 331, the first end of the first section 311 of the manipulator is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body, and the driving boom 331 is attached to the second end of the first section. 311 of the manipulator and has several degrees of freedom of movement relative to the first section 311. For example, in the embodiment shown in FIG. 3, the manipulator includes a first section 311, a rotating base 312, a second section 321, a first manipulator section base 322, a driving boom 331, and a driving boom base 332. The first arm section 311 and the second arm section 321 are movably connected by a first arm base 322, and the first arm section 311 and the driving arm are movably connected by a rotatable base 312 and a driving arm base 332. Accordingly, the first manipulator section 311 has several degrees of freedom of rotation relative to the chassis 1, namely, rotation about an axis along the length direction of the chassis 1, an axis along the width direction of the chassis 1, and an axis along the height direction of the chassis 1. Accordingly, the driving the boom 331 has several degrees of freedom of rotation relative to the first arm section 311, namely, rotation about an axis extending in the length direction of the first section 311, an axis extending in the width direction of the first section 311, and an axis extending in the height direction of the first section 311.

[088] В вышеуказанных вариантах выполнения система определения положения и ориентации манипулятора содержит устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора и устройство для определения угла ориентации движущей стрелы. Устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени: четвертого фактического значения α2 угла рыскания первой секции 311 манипулятора относительно корпуса транспортного средства, пятого фактического значения β2 угла тангажа первой секции 311 манипулятора относительно корпуса транспортного средства и шестого фактического значения γ2 угла крена первой секции 311 манипулятора относительно корпуса транспортного средства. Устройство для определения угла ориентации движущей стрелы выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени: седьмого фактического значения α3 угла рыскания движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора, восьмого фактического значения β3 угла тангажа движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора и девятого фактического значения γ3 угла крена движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора.[088] In the above embodiments, the system for determining the position and orientation of the manipulator includes a device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator and a device for determining the orientation angle of the driving arm. The device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the manipulator in real time: the fourth actual value α2 of the yaw angle of the first section 311 of the manipulator relative to the vehicle body, the fifth actual value β2 of the pitch angle the first manipulator section 311 relative to the vehicle body and the sixth actual value γ2 of the roll angle of the first manipulator section 311 relative to the vehicle body. The device for determining the orientation angle of the driving boom is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the manipulator in real time: the seventh actual value α3 of the yaw angle of the driving boom 331 relative to the first section 311 of the manipulator, the eighth actual value β3 of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the first section 311 of the manipulator and the ninth actual value γ3 of the roll angle of the driving boom 331 relative to the first section 311 of the manipulator.

[089] В некоторых вариантах выполнения система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства дополнительно содержит группу призм. Группа призм содержит набор призм, расположенных в разных местах корпуса транспортного средства, и предназначена для определения первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1. Набор призм может представлять собой двойные призмы или тройные призмы. Например, в варианте выполнения, изображенном на фиг. 2, группа призм содержит первую призму 51 и вторую призму 52, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль одной из диагоналей шасси 1.[089] In some embodiments, the vehicle body position and orientation detection system further comprises an array of prisms. The prism group contains a set of prisms located in different places of the vehicle body, and is designed to determine the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1. The prism array may be double prisms or triple prisms. For example, in the embodiment shown in FIG. 2, the group of prisms includes a first prism 51 and a second prism 52, which are spaced apart along one of the diagonals of the chassis 1.

[090] В некоторых вариантах выполнения, не показанных на чертежах, система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства дополнительно содержит двухосевой датчик угла наклона. Двухосевой датчик угла наклона предназначен для определения второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1.[090] In some embodiments not shown in the drawings, the vehicle body position and orientation detection system further comprises a dual-axis tilt angle sensor. The two-axis tilt angle sensor is designed to detect the second actual value β1 and the third actual value γ1.

[091] В некоторых вариантах выполнения, как показано на фиг. 3, устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора содержит первый датчик 61 угла поворота, второй датчик 62 угла поворота и третий датчик 63 угла поворота. Первый датчик 61 предназначен для определения четвертого фактического значения α2 второй датчик 62 предназначен для определения пятого фактического значения β2, а третий датчик 63 предназначен для определения шестого фактического значения γ2.[091] In some embodiments, as shown in FIG. 3, a device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator includes a first rotation angle sensor 61, a second rotation angle sensor 62, and a third rotation angle sensor 63. The first sensor 61 is for detecting the fourth actual value α2, the second sensor 62 is for detecting the fifth actual value β2, and the third sensor 63 is for detecting the sixth actual value γ2.

[092] В некоторых вариантах выполнения, как показано на фиг. 3, устройство для определения угла ориентации движущейся стрелы содержит четвертый датчик 64 угла поворота, пятый датчик 65 угла поворота и шестой датчик 66 угла поворота. Четвертый датчик 64 предназначен для определения седьмого фактического значения α3, пятый датчик 65 предназначен для определения восьмого фактического значения β3, а шестой датчик 66 предназначен для определения девятого фактического значения γ3.[092] In some embodiments, as shown in FIG. 3, the device for determining the orientation angle of a moving boom includes a fourth rotation angle sensor 64, a fifth rotation angle sensor 65, and a sixth rotation angle sensor 66. The fourth sensor 64 is for detecting the seventh actual value α3, the fifth sensor 65 is for detecting the eighth actual value β3, and the sixth sensor 66 is for detecting the ninth actual value γ3.

[093] Если рассматривать в качестве примера буровую каретку, перед использованием бурового манипулятора буровой каретки для бурения горной породы нужно определить положение и ориентацию движущей стрелы 331, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, в соответствии с направлением оси скважины, то есть положение и ориентацию относительно рабочего пространства. Таким образом, фактическое значение угла тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства и фактическое значение угла рыскания указанной стрелы относительно рабочего пространства могут быть получены с использованием значений углов, определенных датчиками угла поворота, входящими в систему определения положения и ориентации корпуса транспортного средства и в систему определения положения и ориентации манипулятора, после чего положение и ориентацию движущей стрелы 331 регулируют путем их согласования с заданным значением угла тангажа движущей стрелы относительно рабочего пространства и с заданным значением угла рыскания стрелы относительно рабочего пространства, так чтобы ось бурильной части, расположенной на движущей стреле 331, была совмещена с осью скважины, в результате чего обеспечено соответствие требованиям, предъявляемым к строительным работам.[093] Taking the drilling carriage as an example, before using the drilling arm of the drilling carriage to drill rock, it is necessary to determine the position and orientation of the driving arm 331 necessary to perform the operation on the working surface of the construction site in accordance with the direction of the borehole axis, that is, the position and orientation relative to the workspace. Thus, the actual value of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the working space and the actual value of the yaw angle of the said boom relative to the working space can be obtained using the angle values determined by the rotation angle sensors included in the vehicle body position and orientation detection system and the detection system. position and orientation of the manipulator, after which the position and orientation of the driving boom 331 is adjusted by matching them with a given value of the pitch angle of the moving boom relative to the working space and with a given value of the yaw angle of the boom relative to the working space, so that the axis of the drilling part located on the driving boom 331 was aligned with the axis of the well, resulting in compliance with the requirements for construction work.

[094] В некоторых вариантах выполнения устройство управления выполнено с возможностью: получения десятого фактического значения Н угла тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства и одиннадцатого фактического значения V угла рыскания указанной стрелы относительно рабочего пространства в соответствии с по меньшей мере одним из первого фактического значения α1, второго фактического значения β1, третьего фактического значения γ1, четвертого фактического значения α2, пятого фактического значения β2, шестого фактического значения γ2, седьмого фактического значения α3, восьмого фактического значения β3 и девятого фактического значения γ3.[094] In some embodiments, the control device is configured to: obtain a tenth actual value H of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the workspace and an eleventh actual value V of the yaw angle of said boom relative to the workspace in accordance with at least one of the first actual value α1 , second actual value β1, third actual value γ1, fourth actual value α2, fifth actual value β2, sixth actual value γ2, seventh actual value α3, eighth actual value β3 and ninth actual value γ3.

[095] В некоторых вариантах выполнения информация о заданных положении и ориентации содержит первое заданное значение Н0 угла тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства и второе заданное значение V0 угла рыскания указанной стрелы относительно рабочего пространства, при этом устройство управления выполнено с возможностью: получения первого отклонения ΔН угла тангажа в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0, получения второго отклонения ΔV угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V и вторым заданным значением V0 и отправки приводному устройству управляющего сигнала в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV.[095] In some embodiments, the target position and orientation information comprises a first target value H0 of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the work space and a second target value V0 of the yaw angle of said boom relative to the work space, wherein the control device is configured to: obtain the first deflection pitch angle ΔH according to the tenth actual value H and the first set value H0, obtaining the second yaw angle deviation ΔV according to the eleventh actual value V and the second set value V0, and sending a control signal to the drive device according to the first deviation ΔH and the second deviation ΔV .

[096] При бурении рабочей поверхности строительного объекта машина для инженерно-геологических работ, выполненная в соответствии с вышеописанными вариантами выполнения, может непосредственно отвечать требованиям, предъявляемым к строительным работам, вследствие регулирования положения и ориентации движущей стрелы 331 в соответствии с результатами, полученными системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства и системой определения положения и ориентации манипулятора без регулирования положения и ориентации других частей корпуса транспортного средства и манипулятора, что еще больше повышает эффективность эксплуатации.[096] When drilling the working surface of a construction site, the geotechnical work machine constructed in accordance with the above-described embodiments can directly meet the requirements for construction work due to the position and orientation of the driving boom 331 being adjusted according to the results obtained by the determination system the position and orientation of the vehicle body and the system for determining the position and orientation of the manipulator without adjusting the position and orientation of other parts of the vehicle body and the manipulator, which further improves operating efficiency.

[097] Основываясь на том, что в вышеописанных вариантах выполнения в качестве информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени берется информация об угле поворота, для обеспечения еще большего соответствия требованиям к точности выполнения строительных работ и типу операции также можно получить информацию о смещении и другую информацию, используемую в качестве информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени.[097] Based on the fact that in the above-described embodiments, the rotation angle information is taken as the real-time position and orientation information of the vehicle body and the real-time position and orientation information of the manipulator, to further meet the performance accuracy requirements construction work and operation type can also obtain displacement information and other information used as real-time position and orientation information of the vehicle body and real-time position and orientation information of the manipulator.

[098] В некоторых вариантах выполнения, как показано на фиг. 3, первая секция 311 манипулятора расположена телескопическим образом вдоль направления своей длины, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик 71 смещения первой секции манипулятора, выполненный с возможностью регистрации смещения первого конца первой секции 311 манипулятора в направлении длины относительно второго конца в направлении длины.[098] In some embodiments, as shown in FIG. 3, the first manipulator section 311 is telescopically positioned along its length direction, and the system for determining the position and orientation of the manipulator includes a first manipulator section displacement sensor 71 configured to detect a displacement of the first end of the first manipulator section 311 in the length direction relative to the second end in the length direction. .

[099] В некоторых вариантах выполнения, как показано на фиг. 3, движущая стрела 331 расположена телескопическим образом вдоль направления своей длины, при этом система определения положения и ориентации манипулятора дополнительно содержит датчик 72 смещения движущей стрелы, выполненный с возможностью регистрации смещения первого конца движущей стрелы 331 в направлении длины относительно второго конца в направлении длины.[099] In some embodiments, as shown in FIG. 3, the driving arm 331 is telescopically positioned along its length direction, and the manipulator position and orientation detection system further includes a driving boom displacement sensor 72 configured to detect displacement of the first end of the moving boom 331 in the length direction relative to the second end in the length direction.

[0100] В некоторых вариантах выполнения, как показано на фиг. 3, манипулятор дополнительно содержит бурильную штангу 34, с возможностью перемещения расположенную на движущей стреле 331 вдоль направления длины стрелы 331, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик 73 смещения бурильной штанги, выполненный с возможностью регистрации смещения бурильной штанги 34 относительно движущей стрелы 331 вдоль направления длины стрелы 331.[0100] In some embodiments, as shown in FIG. 3, the manipulator additionally contains a drill rod 34, movably located on the driving boom 331 along the direction of the length of the boom 331, while the system for determining the position and orientation of the manipulator contains a drill rod displacement sensor 73, configured to register the displacement of the drill rod 34 relative to the driving boom 331 along the direction of the boom length 331.

[0101] В некоторых вариантах выполнения приводное устройство содержит первое приводное устройство, второе приводное устройство и третье приводное устройство, которые находятся в передаточном соединении с движущей стрелой 331. Первое приводное устройство предназначено приведения движущей стрелы 331 во вращательное движение вокруг первой оси относительно первой секции 311 манипулятора, второе приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы 331 во вращательное движение вокруг второй оси относительно первой секции 311 манипулятора, а третье приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы 331 во вращательное движение вокруг третьей оси относительно стрелы 331, причем первая ось проходит вдоль направления высоты движущей стрелы 331, вторая ось проходит вдоль направления ширины первой секции 311 манипулятора, а третья ось проходит вдоль направления длины первой секции 311 манипулятора. В вышеописанном варианте выполнения первое приводное устройство, второе приводное устройство и третье приводное устройство могут приводить стрелу 331 в движение по отдельности или совместно с регулированием тем самым ее положения.[0101] In some embodiments, the drive device comprises a first drive device, a second drive device, and a third drive device that are in transmission connection with the drive arm 331. The first drive device is configured to drive the drive arm 331 into rotational motion about a first axis relative to the first section 311 manipulator, a second drive device is configured to drive the drive arm 331 into rotational motion about a second axis relative to the first arm section 311, and a third drive device is configured to drive the drive arm 331 into rotational motion about a third axis relative to the boom 331, the first axis being along the height direction. driving boom 331, the second axis extends along the width direction of the first manipulator section 311, and the third axis extends along the length direction of the first manipulator section 311. In the above-described embodiment, the first driving device, the second driving device and the third driving device can drive the boom 331 individually or together, thereby adjusting its position.

[0102] В некоторых вариантах выполнения приводное устройство представляет собой гидравлическое приводное устройство, при этом система регулирования положения и ориентации содержит регулирующий клапан, соединенный с устройством управления путем передачи сигналов и соединенный с гидравлическим приводным устройством через гидравлический трубопровод, при этом регулирующий клапан предназначен для регулирования давления и/или расхода масла в гидравлическом приводном устройстве в соответствии с управляющим сигналом, отправленным устройством управления для приведения манипулятора в движение.[0102] In some embodiments, the drive device is a hydraulic drive device, wherein the position and orientation control system includes a control valve coupled to the control device by signaling and coupled to the hydraulic drive device via a hydraulic conduit, wherein the control valve is configured to adjust pressure and/or oil flow in the hydraulic drive device in accordance with the control signal sent by the control device to drive the manipulator.

[0103] На фиг. 4 и 5 проиллюстрирован принцип работы устройства управления манипулятором согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.[0103] In FIG. 4 and 5 illustrate the operating principle of a manipulator control device in accordance with some embodiments of the present invention.

[0104] В вариантах выполнения, изображенных на фиг. 4 и 5, гидравлическое приводное устройство содержит гидравлический цилиндр, обеспечивающий рыскание и служащий в качестве первого приводного устройства, гидравлический цилиндр, обеспечивающий тангаж и служащий в качестве второго приводного устройства, и гидравлический цилиндр, обеспечивающий крен и служащий в качестве третьего приводного устройства. Соответственно, регулирующий клапан содержит первый регулирующий клапан, соединенный посредством гидравлического трубопровода с гидравлическим цилиндром, обеспечивающим рыскание, второй регулирующий клапан, соединенный посредством гидравлического трубопровода с гидравлическим цилиндром, обеспечивающим тангаж, и третий регулирующий клапан, соединенный посредством гидравлического трубопровода с гидравлическим цилиндром, обеспечивающим крен. Первый регулирующий клапан, второй регулирующий клапан и третий регулирующий клапан могут представлять собой пропорциональные клапаны.[0104] In the embodiments depicted in FIGS. 4 and 5, the hydraulic drive device includes a yaw hydraulic cylinder serving as a first drive device, a pitch hydraulic cylinder serving as a second drive device, and a roll hydraulic cylinder serving as a third drive device. Accordingly, the control valve comprises a first control valve connected through a hydraulic line to the yaw control hydraulic cylinder, a second control valve connected through a hydraulic line to the pitch control hydraulic cylinder, and a third control valve connected through a hydraulic line to the roll control hydraulic cylinder. . The first control valve, the second control valve and the third control valve may be proportional valves.

[0105] В вариантах выполнения, изображенных на фиг. 4 и 5, устройство управления содержит модуль управления движением и модуль формирования и преобразования сигналов, при этом модуль управления движением соединен, путем передачи сигналов, с модулем формирования и преобразования сигналов, и в модуле управления движением может быть заранее сохранена информация о заданных положении и ориентации. Модуль формирования и преобразования сигналов преобразует информацию о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, полученную системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, и информацию о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, полученную системой определения положения и ориентации манипулятора, в сигналы, которые могут быть идентифицированы модулем управления движением, при этом модуль управления движением получает отклонение между фактическими положением и ориентацией и заданными положением и ориентацией движущей стрелы, и модуль формирования и преобразования сигналов преобразует указанное отклонение, полученное модулем управления движением, в пропорциональные сигналы, требуемые для управления первым регулирующим клапаном, вторым регулирующим клапаном и третьим регулирующим клапаном, так что движущая стрела приводится в движение с помощью гидравлического цилиндра, обеспечивающего рыскание, гидравлического цилиндра, обеспечивающего тангаж, и гидравлического цилиндра, обеспечивающего крен.[0105] In the embodiments depicted in FIGS. 4 and 5, the control device includes a motion control module and a signal generation and conversion module, wherein the motion control module is connected by signal transmission to the signal generation and conversion module, and information about the specified position and orientation can be stored in advance in the motion control module . The signal generation and conversion module converts information about the position and orientation of the vehicle body in real time, obtained by the system for determining the position and orientation of the vehicle body, and information about the position and orientation of the manipulator in real time, obtained by the system for determining the position and orientation of the manipulator, into signals, which can be identified by the motion control module, wherein the motion control module receives the deviation between the actual position and orientation and the target position and orientation of the driving boom, and the signal generation and conversion module converts the specified deviation received by the motion control module into proportional signals required for control a first control valve, a second control valve and a third control valve such that the driving boom is driven by the yaw hydraulic cylinder, the pitch hydraulic cylinder and the roll hydraulic cylinder.

[0106] В некоторых вариантах выполнения вышеописанное устройство управления может быть реализовано в виде процессора общего назначения, программируемого логического контроллера (PLC), процессора цифровой обработки сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем логической матрицы (FPGA) или других программируемых логических устройств, дискретного логического элемента или транзисторного логического устройства, дискретного узла средств аппаратного обеспечения или любой соответствующей комбинации перечисленного для выполнения функций, описанных в данном изобретении.[0106] In some embodiments, the control device described above may be implemented as a general purpose processor, programmable logic controller (PLC), digital signal processor (DSP), application specific integrated circuit (ASIC), field programmable gate array (FPGA), or other programmable logic devices, discrete logic gate or transistor logic device, discrete hardware assembly, or any suitable combination thereof to perform the functions described in this invention.

[0107] В некоторых вариантах выполнения данного изобретения также предложен способ управления манипулятором машины для инженерно-геологических работ, включающий следующие этапы: получение информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени для отображения положения и ориентации корпуса транспортного средства машины для инженерно-геологических работ в реальном времени в рабочем пространстве указанной машины, и получение информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для отображения положения и ориентации манипулятора машины для инженерно-геологических работ в реальном времени в рабочем пространстве указанной машины; и регулирование положения и ориентации манипулятора в соответствии с информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, с информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и с информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для достижения манипулятором заданных положения и ориентации.[0107] Some embodiments of the present invention also provide a method for controlling a manipulator of a geotechnical engineering vehicle, including the following steps: obtaining information about the position and orientation of a vehicle body in real time to display the position and orientation of a vehicle body of a geotechnical engineering machine works in real time in the workspace of the specified machine, and obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time to display the position and orientation of the manipulator of the machine for geotechnical work in real time in the workspace of the specified machine; and adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the predetermined position and orientation information representing the position and orientation of the manipulator required to perform an operation on the working surface of the construction site, with real-time position and orientation information of the vehicle body, and with position and orientation information orientation of the manipulator in real time to achieve the specified position and orientation of the manipulator.

[0108] Способ управления манипулятором, предложенный в варианте выполнения данного изобретения, может быть реализован с использованием машины для инженерно-геологических работ, выполненной согласно варианту выполнения данного изобретения.[0108] The manipulator control method proposed in an embodiment of the present invention can be implemented using a geotechnical engineering machine configured according to an embodiment of the present invention.

[0109] Согласно способу управления манипулятором в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения положение и ориентация манипулятора в реальном времени могут автоматически регулироваться на основании информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, полученной системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, полученной системой определения положения и ориентации манипулятора, и информации о заданных положении и ориентации манипулятора, определенной в соответствии с требованиями к проведению строительных работ, до тех пор пока не будут достигнуты заданные положение и ориентация, при этом последующее управление манипулятором может быть осуществлено без использования ручного режима работы, что является преимуществом с точки зрения повышения точности выполнения строительных работ и эффективности эксплуатации машины для инженерно-геологических работ.[0109] According to the manipulator control method according to an embodiment of the present invention, the real-time position and orientation of the manipulator can be automatically adjusted based on the real-time position and orientation information of the vehicle body obtained by the vehicle body position and orientation detection system, information about position and orientation of the manipulator in real time obtained by the system for determining the position and orientation of the manipulator, and information about the specified position and orientation of the manipulator determined in accordance with the requirements for the construction work, until the specified position and orientation are achieved, while the subsequent the manipulator can be controlled without using manual operation, which is an advantage from the point of view of increasing the accuracy of construction work and the operating efficiency of the machine for geotechnical work.

[0110] В некоторых вариантах выполнения этап получения информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени включает получение по меньшей мере одного из первого фактического значения α1 угла рыскания корпуса транспортного средства в рабочем пространстве, второго фактического значения β1 угла тангажа корпуса транспортного средства в рабочем пространстве и третьего фактического значения γ1 угла крена корпуса транспортного средства в рабочем пространстве.[0110] In some embodiments, the step of obtaining information about the position and orientation of the vehicle body in real time includes obtaining at least one of a first actual value α1 of the yaw angle of the vehicle body in the workspace, a second actual value β1 of the pitch angle of the vehicle body in working space and the third actual value γ1 of the roll angle of the vehicle body in the working space.

[0111] В некоторых вариантах выполнения манипулятор содержит первую секцию 311 и движущую стрелу 331, при этом первый конец первой секции 311 манипулятора соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса, а движущая стрела 331 присоединена ко второму концу первой секции 311 манипулятора и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно первой секции 311. Этап получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени включает получение по меньшей мере одного из следующего: четвертого фактического значения α2 угла рыскания первой секции 311 относительно корпуса транспортного средства, пятого фактического значения β2 угла тангажа первой секции 311 относительно корпуса транспортного средства, шестого фактического значения γ2 угла крена первой секции 311 относительно корпуса транспортного средства, седьмого фактического значения α3 угла рыскания движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора, восьмого фактического значения β3 угла тангажа движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора и девятого фактического значения γ3 угла крена движущей стрелы 331 относительно первой секции 311 манипулятора.[0111] In some embodiments, the manipulator includes a first section 311 and a driving arm 331, wherein the first end of the first arm section 311 is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body, and the driving boom 331 is attached to the second end of the first section. 311 of the manipulator and has several degrees of freedom of movement relative to the first section 311. The step of obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time includes obtaining at least one of the following: a fourth actual value α2 of the yaw angle of the first section 311 relative to the vehicle body, a fifth actual value Pitch angle β2 of the first section 311 relative to the vehicle body, the sixth actual value γ2 of the roll angle of the first section 311 relative to the vehicle body, the seventh actual value α3 of the yaw angle of the driving boom 331 relative to the first manipulator section 311, the eighth actual value β3 of the pitch angle of the driving boom 331 relative the first manipulator section 311 and the ninth actual value γ3 of the roll angle of the driving boom 331 relative to the first manipulator section 311.

[0112] В некоторых вариантах выполнения получение информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени включает следующие этапы: предоставление информации о координатах группы призм, причем указанная информация содержит координаты набора призм, расположенных в разных местах корпуса транспортного средства, и получение первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1 в соответствии с указанными координатами набора призм.[0112] In some embodiments, obtaining information about the position and orientation of a vehicle body in real time includes the following steps: providing information about the coordinates of a group of prisms, wherein said information includes the coordinates of a set of prisms located at different locations of the vehicle body, and obtaining a first actual values α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 in accordance with the specified coordinates of the set of prisms.

[0113] В некоторых вариантах выполнения, как проиллюстрировано на фиг. 2, этап предоставления информации о координатах группы призм включает: предоставление координат (x1, y1, z1) первой призмы и координат (х2, y2, z2) второй призмы и получение первого фактического значения α1, второго фактического значения значение β1 и третьего фактического значения γ1 согласно следующим соответствующим зависимостям:[0113] In some embodiments, as illustrated in FIG. 2, the step of providing information about the coordinates of a group of prisms includes: providing the coordinates (x1, y1, z1) of the first prism and the coordinates (x2, y2, z2) of the second prism, and obtaining the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 according to the following relevant dependencies:

[0114] [0114]

[0115] [0115]

[0116] [0116]

[0117] В некоторых вариантах выполнения, этап получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени включает: получение десятого фактического значения Н угла тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства и одиннадцатого фактического значения V угла рыскания указанной стрелы относительно рабочего пространства в соответствии с по меньшей мере одним из первого фактического значения α1, второго фактического значения β1, третьего фактического значения γ1, четвертого фактического значения α2 пятого фактического значения β2, шестого фактического значения γ2, седьмого фактического значения α3, восьмого фактического значения β3 и девятого фактического значения γ3.[0117] In some embodiments, the step of obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time includes: obtaining a tenth actual value H of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the workspace and an eleventh actual value V of the yaw angle of the said boom relative to the workspace in accordance with at least one of a first actual value α1, a second actual value β1, a third actual value γ1, a fourth actual value α2, a fifth actual value β2, a sixth actual value γ2, a seventh actual value α3, an eighth actual value β3, and a ninth actual value γ3.

[0118] В некоторых вариантах десятое фактическое значение Н получают в соответствии с первым фактическим значением α1, третьим фактическим значением γ1, четвертым фактическим значением α2 седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3, девятым фактическим значением γ3 и согласно следующим соответствующим зависимостям:[0118] In some embodiments, the tenth actual value H is obtained in accordance with the first actual value α1, the third actual value γ1, the fourth actual value α2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3, the ninth actual value γ3, and according to the following corresponding relationships:

[0119] и[0119] And

[0120] одиннадцатое фактическое значение V получают в соответствии со вторым фактическим значением β1, пятым фактическим значением β2, седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3, девятым фактическим значением γ3 и согласно следующим соответствующим зависимостям:[0120] The eleventh actual value V is obtained in accordance with the second actual value β1, the fifth actual value β2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3, the ninth actual value γ3 and according to the following corresponding relationships:

[0121] [0121]

[0122] Десятое фактическое значение Н получают путем прямой и линейной суперпозиции компонентов набора связей, причем α1 представляет собой компонент, обусловленный углом рыскания корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства, γ1 представляет собой компонент, обусловленный углом крена корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства, α2 представляет собой компонент, обусловленный углом рыскания первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, и α3 × cosγ3 + β3 × sinγ3 представляет собой компонент, обусловленный совместным действием углов рыскания, тангажа и крена движущей стрелы относительно первой секции манипулятора.[0122] The tenth actual value H is obtained by direct and linear superposition of the components of the link set, wherein α1 represents the component due to the yaw angle of the vehicle body relative to the workspace, γ1 represents the component due to the roll angle of the vehicle body relative to the workspace, α2 represents is the component due to the yaw angle of the first section of the manipulator relative to the vehicle body, and α3 × cosγ3 + β3 × sinγ3 is the component due to the combined action of the yaw, pitch and roll angles of the driving boom relative to the first section of the manipulator.

[0123] Одиннадцатое фактическое значение V получают путем прямой и линейной суперпозиции компонентов набора связей, причем β1 представляет собой компонент, обусловленный углом тангажа корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства, β2 представляет собой компонент, обусловленный углом тангажа первой секции манипулятора относительно корпуса транспортного средства, и β3 × cosγ3 - α3 × sinγ3 представляет собой компонент, обусловленный совместным действием углов рыскания, тангажа и крена движущей стрелы относительно первой секции манипулятора.[0123] The eleventh actual value V is obtained by direct and linear superposition of the components of the link set, wherein β1 is a component due to the pitch angle of the vehicle body relative to the workspace, β2 is a component due to the pitch angle of the first manipulator section relative to the vehicle body, and β3 × cosγ3 - α3 × sinγ3 is a component due to the combined action of the yaw, pitch and roll angles of the driving boom relative to the first section of the manipulator.

[0124] В некоторых вариантах выполнения этап регулирования положения и ориентации манипулятора в соответствии с расхождением между информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, и информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для достижения манипулятором заданного положения и ориентации включает предоставление информации о заданных положении и ориентации, в ходе которого: предоставляют первое заданное значение Н0 угла тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства и предоставляют второе заданное значение V0 угла рыскания движущей стрелы относительно рабочего пространства, получают первое отклонение ΔН в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0 и получают второе отклонение ΔV угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V и вторым заданным значением V0, приводят движущую стрелу 331 во вращательное движение вокруг первой оси, второй оси и третьей оси в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV для регулирования положения и ориентация стрелы до тех пор, пока первое отклонение ΔН и второе отклонение ΔV не станут меньше допустимого диапазона, при этом первая ось проходит вдоль направления высоты движущей стрелы 331, вторая ось проходит вдоль направления ширины первой секции 311 манипулятора, а третья ось проходит вдоль направления длины первой секции 311 манипулятора.[0124] In some embodiments, the step of adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the discrepancy between the target position and orientation information representing the position and orientation of the manipulator required to perform an operation on the working surface of the construction site, information about the position and orientation of the vehicle body in real time, and information about the position and orientation of the manipulator in real time, in order for the manipulator to achieve a given position and orientation, includes providing information about the given position and orientation, during which: providing the first specified value H0 of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the workspace and providing the second specified value V0 of the yaw angle of the driving boom relative to the working space, obtain the first deviation ΔH in accordance with the tenth actual value H and the first set value H0 and obtain the second deviation ΔV of the yaw angle in accordance with the eleventh actual value V and the second set value V0, drive the driving boom 331 into a rotational movement about the first axis, the second axis and the third axis in accordance with the first deviation ΔH and the second deviation ΔV to adjust the position and orientation of the boom until the first deviation ΔH and the second deviation ΔV become less than the permissible range, while the first axis extends along the height direction of the driving boom 331, the second axis extends along the width direction of the first manipulator section 311, and the third axis extends along the length direction of the first manipulator section 311.

[0125] Функция каждого этапа способа управления манипулятором может быть найдена в соответствующем описании устройства управления манипулятором машины для инженерно-геологических работ.[0125] The function of each step of the manipulator control method can be found in the corresponding description of the manipulator control device for a geotechnical engineering machine.

[0126] Способ управления манипулятором согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения описан ниже более подробно со ссылкой на фиг. 6. В варианте выполнения, изображенном на фиг. 6, манипулятор представляет собой буровой манипулятор буровой каретки и выполняет операцию бурения взрывной скважины в забое туннеля.[0126] A method for controlling a manipulator according to some embodiments of the present invention is described below in more detail with reference to FIG. 6. In the embodiment shown in FIG. 6, the manipulator is a drilling manipulator of a drilling carriage and performs the operation of drilling a blast hole in the tunnel face.

[0127] 1. Установление информации о заданных положении и ориентации. Определяют положение и ориентацию движущей стрелы 331, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, в соответствии с направлением оси взрывной скважины, и устанавливают заданное положение и ориентацию, требуемые для выполнения операции бурения, в том числе первое заданное значение Н0 угла тангажа движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства и второе заданное значение V0 угла рыскания движущей стрелы 331 относительно рабочего пространства.[0127] 1. Establishing target position and orientation information. The position and orientation of the driving boom 331 required to perform the operation on the working surface of the construction site are determined in accordance with the direction of the blast hole axis, and the specified position and orientation required to perform the drilling operation are set, including the first set value H0 of the pitch angle of the driving boom 331 relative to the working space and a second set value V0 of the yaw angle of the driving boom 331 relative to the working space.

[0128] 2. Получение информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени. Получают первое фактическое значение α1, второе фактическое значение β1 и третье фактическое значение γ1 с использованием координаты (x1, t1, z1) первой призмы и координаты (х2, γ2, z2) второй призмы:[0128] 2. Obtain information about the position and orientation of the vehicle body in real time. The first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 are obtained using the coordinate (x1, t1, z1) of the first prism and the coordinate (x2, γ2, z2) of the second prism:

[0129] [0129]

[0130] [0130]

[0131] [0131]

[0132] 3. Получение информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени. Определяют четвертое фактическое значение α2 с помощью первого датчика 61 угла поворота, определяют пятое фактическое значение β2 с помощью второго датчика 62 угла поворота, определяют шестое фактическое значение γ2 с помощью третьего датчика 63 угла поворота, определяют седьмое фактическое значение α3 с помощью четвертого датчика 64 угла поворота, определяют восьмое фактическое значение β3 с помощью пятого датчика 65 угла поворота, определяют девятое фактическое значение γ3 с помощью шестого датчика 66 угла поворота, получают десятое фактическое значение Н в соответствии с первым фактическим значением α1, третьим фактическим значением γ1, четвертым фактическим значением α2 седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3 и девятым фактическим значением γ3 и получают одиннадцатое фактическое значение V в соответствии со вторым фактическим значением β1, пятым фактическим значением β2, седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3 и девятым фактическим значением γ3, при этом:[0132] 3. Obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time. The fourth actual value α2 is determined using the first rotation angle sensor 61, the fifth actual value β2 is determined using the second rotation angle sensor 62, the sixth actual value γ2 is determined using the third rotation angle sensor 63, the seventh actual value α3 is determined using the fourth angle sensor 64 rotation, determine the eighth actual value β3 using the fifth rotation angle sensor 65, determine the ninth actual value γ3 using the sixth rotation angle sensor 66, obtain the tenth actual value H in accordance with the first actual value α1, the third actual value γ1, the fourth actual value α2 the seventh actual value α3, the eighth actual value β3 and the ninth actual value γ3 and obtain the eleventh actual value V in accordance with the second actual value β1, the fifth actual value β2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3 and the ninth actual value γ3, wherein :

[0133] [0133]

[0134] [0134]

[0135] 4. Вычисление отклонения между фактическими положением и ориентацией и заданными положением и ориентацией движущей стрелы. Получают первое отклонение АН=Н0-Н угла тангажа в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0 и получают второе отклонение AV=V0-V угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V относительно второго заданного значения V0.[0135] 4. Calculate the deviation between the actual position and orientation and the target position and orientation of the driving boom. The first deviation AH=H0-H of the pitch angle is obtained in accordance with the tenth actual value H and the first specified value H0, and the second deviation AV=V0-V of the yaw angle is obtained in accordance with the eleventh actual value V relative to the second specified value V0.

[0136] 5. Регулирование положения и ориентации движущей стрелы. Определяют изменение Δα3 угла рыскания движущей стрелы 331, изменение Δβ3 угла тангажа и изменение Δγ3 угла крена в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV. После определения Δα3, Δβ3 и Δγ3 одно из Δα3, Δβ3 и Δγ3 может быть принято в качестве фиксированного значения, например Δα3=0. Движущую стрелу 331 приводят во вращательное движение вокруг первой оси с учетом Δα3, вокруг второй оси с учетом Δβ3 и вокруг третьей оси с учетом Δγ3 для регулирования положения и ориентации стрелы 311 до тех пор, пока первое отклонение ΔН и второе отклонение ΔV не станут меньше допустимого диапазона. В результате ось бурильной штанги 34 совмещена с осью взрывной скважины.[0136] 5. Adjusting the position and orientation of the driving boom. The yaw angle change Δα3 of the driving boom 331, the pitch angle change Δβ3, and the roll angle change Δγ3 are determined in accordance with the first deviation ΔH and the second deviation ΔV. After determining Δα3, Δβ3 and Δγ3, one of Δα3, Δβ3 and Δγ3 can be taken as a fixed value, for example Δα3=0. The driving boom 331 is rotated about a first axis with Δα3, around a second axis with Δβ3, and around a third axis with Δγ3 to adjust the position and orientation of the boom 311 until the first deflection ΔH and the second deflection ΔV are less than acceptable. range. As a result, the axis of the drill rod 34 is aligned with the axis of the blast hole.

[0137] Благодаря способу управления манипулятором в соответствии с вышеуказанными вариантами выполнения может быть обеспечено последующее управление буровым манипулятором буровой каретки, что является преимуществом с точки зрения повышения точности и эффективности бурения при проведении буровых работ.[0137] With the manipulator control method according to the above embodiments, subsequent control of the drilling manipulator of the drilling carriage can be achieved, which is advantageous from the viewpoint of improving drilling accuracy and efficiency during drilling operations.

[0138] В заключение следует отметить, что вышеописанные варианты выполнения приведены исключительно для описания технического решения данного изобретения и не ограничивают его. Хотя данное изобретение подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты выполнения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможно выполнение модификаций конкретных вариантов выполнения изобретения или эквивалентная замена части технических признаков без отклонения от объема технических решений, предложенных в данном изобретении.[0138] In conclusion, it should be noted that the above-described embodiments are provided solely to describe the technical solution of this invention and do not limit it. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will understand that it is possible to make modifications to specific embodiments of the invention or equivalent substitution of a portion of the technical features without departing from the scope of the technical solutions proposed in this invention.

Claims (46)

1. Машина для инженерно-геологических работ, содержащая:1. A machine for geotechnical work, containing: корпус транспортного средства,vehicle body, манипулятор, соединенный с корпусом транспортного средства и имеющий несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса,a manipulator connected to the vehicle body and having several degrees of freedom of movement relative to said body, систему определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, расположенную на указанном корпусе и выполненную с возможностью получения информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени для отображения его положения и ориентации в реальном времени в рабочем пространстве машины для инженерно-геологических работ, причем система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства выполнена с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени: первого фактического значения α1 угла рыскания корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства, второго фактического значения β1 угла тангажа корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства и третьего фактического значения γ1 угла крена корпуса транспортного средства относительно рабочего пространства,a system for determining the position and orientation of the vehicle body, located on the specified body and configured to obtain information about the position and orientation of the vehicle body in real time to display its position and orientation in real time in the working space of the machine for geotechnical work, wherein the system determining the position and orientation of the vehicle body is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the vehicle body in real time: the first actual value α1 of the yaw angle of the vehicle body relative to the working space, the second actual value β1 of the pitch angle of the vehicle body the vehicle relative to the working space and the third actual value γ1 of the roll angle of the vehicle body relative to the working space, систему определения положения и ориентации манипулятора, расположенную на манипуляторе и выполненную с возможностью получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для отображения его положения и ориентации в реальном времени относительно корпуса транспортного средства, при этом манипулятор содержит первую секцию (311) и движущую стрелу (331), причем первый конец первой секции (311) манипулятора соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса, а движущая стрела (331) соединена со вторым концом первой секции (311) манипулятора и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно первой секции (311), причем система определения положения и ориентации манипулятора содержит устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора и устройство для определения угла ориентации движущей стрелы, при этом устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени: четвертого фактического значения α2 угла рыскания первой секции (311) манипулятора относительно корпуса транспортного средства, пятого фактического значения β2 угла тангажа первой секции (311) манипулятора относительно корпуса транспортного средства и шестого фактического значения γ2 угла крена первой секции (311) манипулятора относительно корпуса транспортного средства, а устройство для определения угла ориентации движущей стрелы выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного из следующих видов информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени: седьмого фактического значения α3 угла рыскания движущей стрелы (331) относительно первой секции (311) манипулятора, восьмого фактического значения β3 угла тангажа движущей стрелы (331) относительно первой секции (311) манипулятора и девятого фактического значения γ3 угла крена движущей стрелы (331) относительно первой секции (311) манипулятора, иa system for determining the position and orientation of the manipulator, located on the manipulator and configured to obtain information about the position and orientation of the manipulator in real time to display its position and orientation in real time relative to the vehicle body, wherein the manipulator includes a first section (311) and a moving boom (331), wherein the first end of the first section (311) of the manipulator is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body, and the driving boom (331) is connected to the second end of the first section (311) of the manipulator and has several degrees of freedom of movement relative to the first section (311), wherein the system for determining the position and orientation of the manipulator comprises a device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator and a device for determining the orientation angle of the driving boom, wherein the device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator is configured to obtain at least one from the following types of information about the position and orientation of the manipulator in real time: the fourth actual value α2 of the yaw angle of the first section (311) of the manipulator relative to the vehicle body, the fifth actual value β2 of the pitch angle of the first section (311) of the manipulator relative to the vehicle body and the sixth actual value γ2 of the roll angle of the first section (311) of the manipulator relative to the vehicle body, and the device for determining the orientation angle of the driving arm is configured to obtain at least one of the following types of information about the position and orientation of the manipulator in real time: the seventh actual value α3 of the yaw angle of the driving arm boom (331) relative to the first section (311) of the manipulator, the eighth actual value β3 of the pitch angle of the driving boom (331) relative to the first section (311) of the manipulator and the ninth actual value γ3 of the roll angle of the driving boom (331) relative to the first section (311) of the manipulator, And систему регулирования положения и ориентации, содержащую устройство управления и приводное устройство, причем устройство управления соединено путем передачи сигналов с системой определения положения и ориентации корпуса транспортного средства, с системой определения положения и ориентации манипулятора и с приводным устройством, при этом устройство управления выполнено с возможностью отправки приводному устройству управляющего сигнала для регулирования положения и ориентации манипулятора в соответствии с информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, с информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и с информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени, при этом приводное устройство находится в передаточном соединении с манипулятором и выполнено в возможностью приведения манипулятора в движение в соответствии с указанным управляющим сигналом для достижения манипулятором заданных положения и ориентации,a position and orientation control system containing a control device and a drive device, wherein the control device is connected by transmitting signals to a system for determining the position and orientation of the vehicle body, to a system for determining the position and orientation of the manipulator, and to the drive device, wherein the control device is configured to send a control signal drive device for adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the specified position and orientation information representing the position and orientation of the manipulator required to perform an operation on the working surface of the construction site, with information about the position and orientation of the vehicle body in real time and with information about the position and orientation of the manipulator in real time, wherein the drive device is in transmission connection with the manipulator and is configured to drive the manipulator in accordance with the specified control signal to achieve the specified position and orientation by the manipulator, при этом устройство управления выполнено с возможностью получения десятого фактического значения Н угла тангажа движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства и одиннадцатого фактического значения V угла рыскания движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства в соответствии с по меньшей мере одним из первого фактического значения α1, второго фактического значения β1, третьего фактического значения γ1, четвертого фактического значения α2, пятого фактического значения β2, шестого фактического значения γ2, седьмого фактического значения α3, восьмого фактического значения β3 и девятого фактического значения γ3, иwherein the control device is configured to obtain the tenth actual value H of the pitch angle of the driving boom (331) relative to the working space and the eleventh actual value V of the yaw angle of the driving boom (331) relative to the working space in accordance with at least one of the first actual value α1, a second actual value β1, a third actual value γ1, a fourth actual value α2, a fifth actual value β2, a sixth actual value γ2, a seventh actual value α3, an eighth actual value β3 and a ninth actual value γ3, and информация о заданных положении и ориентации содержит первое заданное значение Н0 угла тангажа движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства и второе заданное значение V0 угла рыскания движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства, при этом устройство управления выполнено с возможностью получения первого отклонения ΔН угла тангажа в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0, получения второго отклонения ΔV угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V и вторым заданным значением V0 и отправки приводному устройству управляющего сигнала в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV.information about the specified position and orientation contains a first specified value H0 of the pitch angle of the driving boom (331) relative to the working space and a second specified value V0 of the yaw angle of the driving boom (331) relative to the working space, wherein the control device is configured to obtain the first deviation ΔH of the pitch angle in accordance with the tenth actual value H and the first set value H0, obtaining a second yaw angle deviation ΔV in accordance with the eleventh actual value V and the second set value V0, and sending a control signal to the driving device in accordance with the first deviation ΔH and the second deviation ΔV. 2. Машина по п. 1, в которой система определения положения и ориентации корпуса транспортного средства содержит:2. The machine according to claim 1, in which the system for determining the position and orientation of the vehicle body contains: группу призм, содержащую набор призм, расположенных в разных местах корпуса транспортного средства, и предназначенную для определения первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1, и/илиa group of prisms containing a set of prisms located in different places of the vehicle body, and designed to determine the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1, and/or двухосевой датчик угла поворота, предназначенный для определения второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1.two-axis rotation angle sensor for determining the second actual value β1 and the third actual value γ1. 3. Машина по п. 1, в которой3. The machine according to claim 1, in which устройство для определения угла ориентации первой секции манипулятора содержит первый датчик (61) угла поворота, второй датчик (62) угла поворота и третий датчик (63) угла поворота, при этом первый датчик (61) предназначен для определения четвертого фактического значения α2, второй датчик (62) предназначен для определения пятого фактического значения β2, а третий датчик (63) предназначен для определения шестого фактического значения γ2, и/илиthe device for determining the orientation angle of the first section of the manipulator contains a first rotation angle sensor (61), a second rotation angle sensor (62) and a third rotation angle sensor (63), while the first sensor (61) is designed to determine the fourth actual value α2, the second sensor (62) is intended to determine the fifth actual value β2, and the third sensor (63) is intended to determine the sixth actual value γ2, and/or устройство для определения угла ориентации движущей стрелы содержит четвертый датчик (64) угла поворота, пятый датчик (65) угла поворота и шестой датчик (66) угла поворота, при этом четвертый датчик (64) предназначен для определения седьмого фактического значения α3, пятый датчик (65) предназначен для определения восьмого фактического значения β3, а шестой датчик (66) предназначен для определения девятого фактического значения γ3.the device for determining the orientation angle of the driving boom contains a fourth rotation angle sensor (64), a fifth rotation angle sensor (65) and a sixth rotation angle sensor (66), while the fourth sensor (64) is designed to determine the seventh actual value α3, the fifth sensor ( 65) is intended to determine the eighth actual value β3, and the sixth sensor (66) is intended to determine the ninth actual value γ3. 4. Машина по п. 1, в которой4. The machine according to claim 1, in which первая секция (311) манипулятора расположена телескопическим образом вдоль направления своей длины, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик (71) смещения первой секции манипулятора, выполненный с возможностью регистрации смещения первого конца первой секции (311) манипулятора в направлении длины относительно второго конца в направлении длины, и/илиthe first section (311) of the manipulator is located telescopically along the direction of its length, while the system for determining the position and orientation of the manipulator contains a displacement sensor (71) of the first section of the manipulator, configured to register the displacement of the first end of the first section (311) of the manipulator in the direction of length relative to the second end in the length direction, and/or движущая стрела (331) расположена телескопическим образом вдоль направления своей длины, при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик (72) смещения движущей стрелы, выполненный с возможностью регистрации смещения первого конца движущей стрелы (331) в направлении длины относительно второго конца в направлении длины, и/илиthe driving boom (331) is telescopically located along the direction of its length, while the system for determining the position and orientation of the manipulator contains a driving boom displacement sensor (72), configured to register the displacement of the first end of the driving boom (331) in the length direction relative to the second end in the direction length, and/or манипулятор содержит бурильную штангу (34), с возможностью перемещения расположенную на движущей стреле (331) вдоль направления длины стрелы (331), при этом система определения положения и ориентации манипулятора содержит датчик (73) смещения бурильной штанги, выполненный с возможностью регистрации смещения бурильной штанги (34) относительно движущей стрелы (331) вдоль направления длины стрелы (331).the manipulator contains a drill rod (34), with the ability to move, located on the moving boom (331) along the direction of the length of the boom (331), while the system for determining the position and orientation of the manipulator contains a drill rod displacement sensor (73), configured to register the displacement of the drill rod (34) relative to the driving boom (331) along the direction of the length of the boom (331). 5. Машина по п. 1, в которой приводное устройство содержит первое приводное устройство, второе приводное устройство и третье приводное устройство, находящиеся в передаточном соединении с движущей стрелой (331), при этом первое приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы (331) во вращательное движение вокруг первой оси относительно первой секции (311) манипулятора, второе приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы (331) во вращательное движение вокруг второй оси относительно первой секции (311) манипулятора, третье приводное устройство предназначено для приведения движущей стрелы (331) во вращательное движение вокруг третьей оси относительно указанной стрелы, причем первая ось проходит вдоль направления высоты движущей стрелы (331), вторая ось проходит вдоль направления ширины первой секции (311) манипулятора, а третья ось проходит вдоль направления длины первой секции (311) манипулятора.5. The machine according to claim 1, wherein the drive device comprises a first drive device, a second drive device and a third drive device in transmission connection with the driving boom (331), wherein the first driving device is designed to drive the driving boom (331) into rotational movement around the first axis relative to the first section (311) of the manipulator, the second drive device is designed to drive the driving boom (331) into rotational movement around the second axis relative to the first section (311) of the manipulator, the third drive device is designed to drive the driving boom (331) into rotational movement about a third axis relative to said boom, the first axis extending along the height direction of the driving boom (331), the second axis extending along the width direction of the first manipulator section (311), and the third axis extending along the length direction of the first manipulator section (311). 6. Машина по любому из пп. 1-5, в которой приводное устройство представляет собой гидравлическое приводное устройство, при этом система регулирования положения и ориентации содержит регулирующий клапан, соединенный с устройством управления путем передачи сигналов и соединенный с гидравлическим приводным устройством через гидравлический трубопровод, при этом регулирующий клапан предназначен для регулирования давления и/или расхода масла в гидравлическом приводном устройстве в соответствии с управляющим сигналом, отправленным устройством управления для приведения манипулятора в движение.6. Machine according to any one of paragraphs. 1-5, wherein the driving device is a hydraulic driving device, wherein the position and orientation control system includes a control valve connected to the control device by transmitting signals and connected to the hydraulic driving device through a hydraulic pipeline, wherein the control valve is configured to regulate pressure and/or oil flow in the hydraulic drive device in accordance with the control signal sent by the control device to drive the manipulator. 7. Машина по любому из пп. 1-5, содержащая буровую каретку, тележку с анкерной связью или тележку для мокрого распыления.7. The machine according to any one of paragraphs. 1-5, containing a drill carriage, an anchor cart or a wet spray cart. 8. Способ управления манипулятором машины для инженерно-геологических работ, включающий следующие этапы:8. A method for controlling the manipulator of a machine for geotechnical work, including the following steps: получение информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени для отображения положения и ориентации корпуса транспортного средства машины для инженерно-геологических работ в реальном времени в рабочем пространстве указанной машины и получение информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для отображения положения и ориентации манипулятора машины для инженерно-геологических работ в реальном времени в рабочем пространстве указанной машины, иobtaining real-time information about the position and orientation of a vehicle body for displaying the position and orientation of the vehicle body of a geotechnical engineering machine in real time in the work space of said machine; and obtaining real-time information about the position and orientation of a manipulator for displaying the position and orientation machine manipulator for geotechnical work in real time in the working space of the specified machine, and регулирование положения и ориентации манипулятора в соответствии с информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, с информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени и с информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для достижения манипулятором заданных положения и ориентации,adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the specified position and orientation information, displaying the position and orientation of the manipulator necessary to perform the operation on the working surface of the construction site, with real-time position and orientation information of the vehicle body, and with position and orientation information manipulator in real time to achieve the specified position and orientation by the manipulator, причем на этапе получения информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени получают по меньшей мере одно из следующего: первое фактическое значение α1 угла рыскания корпуса транспортного средства в рабочем пространстве, второе фактическое значение β1 угла тангажа корпуса транспортного средства в рабочем пространстве и третье фактическое значение γ1 угла крена корпуса транспортного средства в рабочем пространстве, и/илиwherein at the stage of obtaining information about the position and orientation of the vehicle body in real time, at least one of the following is obtained: the first actual value α1 of the yaw angle of the vehicle body in the work space, the second actual value β1 of the pitch angle of the vehicle body in the work space and the third actual value γ1 of the roll angle of the vehicle body in the working space, and/or манипулятор содержит первую секцию (311) и движущую стрелу (331), причем первый конец первой секции (311) манипулятора соединен с корпусом транспортного средства и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно указанного корпуса, а движущая стрела (331) соединена со вторым концом первой секции (311) манипулятора и имеет несколько степеней свободы перемещения относительно первой секции (311), при этом на этапе получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени получают по меньшей мере одного из следующего: четвертое фактическое значение α2 угла рыскания первой секции (311) манипулятора относительно корпуса транспортного средства, пятое фактическое значение β2 угла тангажа первой секции (311) манипулятора относительно корпуса транспортного средства, шестое фактическое значение γ2 угла крена первой секции (311) манипулятора относительно корпуса транспортного средства, седьмое фактическое значение α3 угла рыскания движущей стрелы (331) относительно первой секции (311) манипулятора, восьмое фактическое значение β3 угла тангажа движущей стрелы (331) относительно первой секции (311) манипулятора и девятое фактическое значение γ3 угла крена движущей стрелы (331) относительно первой секции (311) манипулятора,the manipulator contains a first section (311) and a driving boom (331), wherein the first end of the first section (311) of the manipulator is connected to the vehicle body and has several degrees of freedom of movement relative to the specified body, and the driving boom (331) is connected to the second end of the first section (311) of the manipulator and has several degrees of freedom of movement relative to the first section (311), while at the stage of obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time, at least one of the following is obtained: the fourth actual value α2 of the yaw angle of the first section (311) manipulator relative to the vehicle body, fifth actual value β2 of the pitch angle of the first section (311) of the manipulator relative to the vehicle body, sixth actual value γ2 of the roll angle of the first section (311) of the manipulator relative to the vehicle body, seventh actual value α3 of the yaw angle of the driving boom (331 ) relative to the first section (311) of the manipulator, the eighth actual value β3 of the pitch angle of the driving boom (331) relative to the first section (311) of the manipulator and the ninth actual value γ3 of the roll angle of the driving boom (331) relative to the first section (311) of the manipulator, при этом на этапе получения информации о положении и ориентации манипулятора в реальном времени получают десятое фактическое значение Н угла тангажа движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства и одиннадцатое фактическое значение V угла рыскания движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства в соответствии с по меньшей мере одним из первого фактического значения α1, второго фактического значения β1, третьего фактического значения γ1, четвертого фактического значения α2, пятого фактического значения β2, шестого фактического значения γ2, седьмого фактического значения α3, восьмого фактического значения β3 и девятого фактического значения γ3,wherein at the stage of obtaining information about the position and orientation of the manipulator in real time, the tenth actual value H of the pitch angle of the driving boom (331) relative to the working space and the eleventh actual value V of the yaw angle of the driving boom (331) relative to the working space are obtained in accordance with at least one of the first actual value α1, the second actual value β1, the third actual value γ1, the fourth actual value α2, the fifth actual value β2, the sixth actual value γ2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3 and the ninth actual value γ3, на этапе регулирования положения и ориентации манипулятора в соответствии с расхождением между информацией о заданных положении и ориентации, отображающей положение и ориентацию манипулятора, необходимые для выполнения операции на рабочей поверхности строительного объекта, информацией о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени, и информацией о положении и ориентации манипулятора в реальном времени для достижения манипулятором заданных положения и ориентации выполняют:at the stage of adjusting the position and orientation of the manipulator in accordance with the discrepancy between the specified position and orientation information representing the position and orientation of the manipulator necessary to perform an operation on the working surface of the construction site, information about the position and orientation of the vehicle body in real time, and information about position and orientation of the manipulator in real time to achieve the specified position and orientation by the manipulator, perform the following: предоставление информации о заданных положении и ориентации, включающее предоставление первого заданного значения Н0 угла тангажа движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства и предоставление второго заданного значения V0 угла рыскания движущей стрелы (331) относительно рабочего пространства,providing information about the predetermined position and orientation, including providing a first predetermined value H0 of the pitch angle of the driving boom (331) relative to the workspace and providing a second preset value V0 of the yaw angle of the driving boom (331) relative to the workspace, получение первого отклонения ΔН угла тангажа в соответствии с десятым фактическим значением Н и первым заданным значением Н0 и получение второго отклонения ΔV угла рыскания в соответствии с одиннадцатым фактическим значением V и вторым заданным значением V0, иobtaining a first pitch angle deviation ΔH in accordance with the tenth actual value H and the first target value H0, and obtaining a second yaw angle deviation ΔV in accordance with the eleventh actual value V and the second target value V0, and приведение движущей стрелы (331) во вращательное движение вокруг первой оси, второй оси и третьей оси в соответствии с первым отклонением ΔН и вторым отклонением ΔV для регулирования положения и ориентации стрелы (331) до тех пор, пока первое отклонение ΔН и второе отклонение ΔV не станут меньше допустимого диапазона, при этом первая ось проходит вдоль направления высоты движущей стрелы (331), вторая ось проходит вдоль направления ширины первой секции (311) манипулятора, а третья ось проходит вдоль направления длины первой секции (311) манипулятора.causing the driving boom (331) to rotate about a first axis, a second axis, and a third axis in accordance with the first deflection ΔH and the second deflection ΔV to adjust the position and orientation of the boom (331) until the first deflection ΔH and the second deflection ΔV will become less than the permissible range, with the first axis along the height direction of the driving boom (331), the second axis along the width direction of the first manipulator section (311), and the third axis along the length direction of the first manipulator section (311). 9. Способ по п. 8, в котором при получении информации о положении и ориентации корпуса транспортного средства в реальном времени выполняют следующие этапы:9. The method according to claim 8, in which, upon receiving information about the position and orientation of the vehicle body in real time, the following steps are performed: предоставление информации о координатах группы призм, причем указанная информация содержит координаты набора призм, расположенных в разных местах корпуса транспортного средства, иproviding information about the coordinates of a group of prisms, said information comprising the coordinates of a set of prisms located at different locations on the vehicle body, and получение первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1 в соответствии с координатами набора призм.obtaining the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 in accordance with the coordinates of the set of prisms. 10. Способ по п. 9, в котором10. The method according to claim 9, in which на этапе предоставления информации о координатах группы призм выполняют:At the stage of providing information about the coordinates of a group of prisms, the following is performed: предоставление координаты (x1, y1, z1) первой призмы и координаты (х2, y2, z2) второй призмы, иproviding the coordinate (x1, y1, z1) of the first prism and the coordinate (x2, y2, z2) of the second prism, and получение первого фактического значения α1, второго фактического значения β1 и третьего фактического значения γ1 согласно следующим соответствующим зависимостям:obtaining the first actual value α1, the second actual value β1 and the third actual value γ1 according to the following corresponding dependencies: α1=arctan((y2-y1)/(x2-x1))α1=arctan((y2-y1)/(x2-x1)) β1=arctan((z2-z1)/(x2-x1))β1=arctan((z2-z1)/(x2-x1)) γ1=arctan((z2-z1)/(y2-γ1)).γ1=arctan((z2-z1)/(y2-γ1)). 11. Способ по п. 8, в котором11. The method according to claim 8, in which десятое фактическое значение Н получают в соответствии с первым фактическим значением α1, третьим фактическим значением γ1, четвертым фактическим значением α2, седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3, девятым фактическим значением γ3 и согласно следующим соответствующим зависимостям:the tenth actual value H is obtained in accordance with the first actual value α1, the third actual value γ1, the fourth actual value α2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3, the ninth actual value γ3 and according to the following corresponding relationships: Н=- (α1 + γ1 + α2 + α3 × соsγ3 + β3 × sinγ3), иН=- (α1 + γ1 + α2 + α3 × сosγ3 + β3 × sinγ3), and одиннадцатое фактическое значение V получают в соответствии со вторым фактическим значением β1, пятым фактическим значением β2, седьмым фактическим значением α3, восьмым фактическим значением β3, девятым фактическим значением γ3 и согласно следующим соответствующим зависимостям:The eleventh actual value V is obtained in accordance with the second actual value β1, the fifth actual value β2, the seventh actual value α3, the eighth actual value β3, the ninth actual value γ3 and according to the following corresponding relationships: V=- (β1 + β2 + β3 × cosγ3 - α3 × sinγ3).V=- (β1 + β2 + β3 × cosγ3 - α3 × sinγ3).
RU2022130645A 2021-11-29 2022-11-25 Machine for geotechnical works and manipulator control method thereof RU2820441C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111432857.7 2021-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022130645A RU2022130645A (en) 2024-05-27
RU2820441C2 true RU2820441C2 (en) 2024-06-03

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298628C2 (en) * 2005-04-28 2007-05-10 Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук ИГД СО РАН Anchoring hole drilling rig
EP2725184A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-30 Sandvik Mining and Construction Oy Rock drilling apparatus and method for controlling the orientation of the feed beam
CN107575161A (en) * 2017-10-16 2018-01-12 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 A kind of intelligent drill jumbo
CN108301766A (en) * 2018-02-08 2018-07-20 北京科技大学 A kind of double drill boom Location vehicle methods of drilling automatic positioning drill jumbo
CN112282781A (en) * 2020-10-27 2021-01-29 上海米度测量技术有限公司 Rock drilling equipment attitude measurement system and method
CN113216842A (en) * 2021-05-28 2021-08-06 中联重科股份有限公司 Down-the-hole drill control method and down-the-hole drill control device
CN113639688A (en) * 2021-07-19 2021-11-12 江苏徐工工程机械研究院有限公司 Rock drilling boom, rock drilling trolley and rock drilling boom sensor calibration method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298628C2 (en) * 2005-04-28 2007-05-10 Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук ИГД СО РАН Anchoring hole drilling rig
EP2725184A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-30 Sandvik Mining and Construction Oy Rock drilling apparatus and method for controlling the orientation of the feed beam
CN107575161A (en) * 2017-10-16 2018-01-12 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 A kind of intelligent drill jumbo
CN108301766A (en) * 2018-02-08 2018-07-20 北京科技大学 A kind of double drill boom Location vehicle methods of drilling automatic positioning drill jumbo
CN112282781A (en) * 2020-10-27 2021-01-29 上海米度测量技术有限公司 Rock drilling equipment attitude measurement system and method
CN113216842A (en) * 2021-05-28 2021-08-06 中联重科股份有限公司 Down-the-hole drill control method and down-the-hole drill control device
CN113639688A (en) * 2021-07-19 2021-11-12 江苏徐工工程机械研究院有限公司 Rock drilling boom, rock drilling trolley and rock drilling boom sensor calibration method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10385543B2 (en) Construction management system, construction management method, and management device
CN107905275B (en) Digitlization auxiliary construction system of excavator and auxiliary construction method thereof
EP0976879B1 (en) Remote radio operating system, and remote operating apparatus, mobile relay station and radio mobile working machine
JP6777375B2 (en) Work machine image display system, work machine remote control system and work machine
US9476256B2 (en) Mining vehicle and method of moving boom
CN102535852B (en) Operating and controlling system and method of mechanical arm, and engineering machinery
CN105298387A (en) Drill jumbo
US11040445B2 (en) Cartesian control of a boom tip of a large manipulator, in particular a concrete pump
AU2011334831B2 (en) Method for controlling drilling unit of rock drilling rig, and rock drilling rig
JP6966108B2 (en) Positioning calibration method for construction work machines and its positioning calibration controller
CN103148812A (en) Tunnel contour scanning device and method as well as engineering machinery comprising tunnel contour scanning device
US11772556B2 (en) Display control system and display control method
JP2001159518A (en) Tool position measuring device of construction machine, yaw angle detecting device, work machine automatic control device and calibration device
JP2006307436A (en) Turning system work machine
JP7328659B2 (en) Shoring erection device and shoring erection method using the same
RU2820441C2 (en) Machine for geotechnical works and manipulator control method thereof
CN111121748A (en) Construction measurement system and method based on excavation operation of earth and stone of excavating machinery
CN112411663B (en) Control method and control device for excavator and excavator
CN112325887A (en) Method and system for verifying cutting track of boom-type heading machine
KR20160001869A (en) Control system for position of bucket in excavator
JP2011058269A (en) Position management device of work machine
JP2007002429A (en) Self-propelled working machine and remote control system for self-propelled working machine
RU2800704C1 (en) Machine for geological engineering operations and method for compensating deviation of the manipulator of the said machine
RU2800704C9 (en) Machine for geological engineering operations and method for compensating deviation of the manipulator of the said machine
CN114109246B (en) Geotechnical engineering machine and working arm control method thereof